(a) HDGEBA 和 CBMA 的化學(xué)結構[引文 29]。(b) 在涂有 Al2O3 的硅基底上制備環(huán)氧樹(shù)脂樣品的示意圖。資料來(lái)源：《先進(jìn)材料科學(xué)與技術(shù)： 方法》（2023 年）。DOI: 10.1080/27660400.2023.2270529
日本理化學(xué)研究所（RIKEN）同步輻射設施 SPring-8 的研究人員及其合作者開(kāi)發(fā)出了一種更快、更簡(jiǎn)單的方法來(lái)進(jìn)行分割分析，這是材料科學(xué)中的一個(gè)重要過(guò)程。新方法發(fā)表在《先進(jìn)材料科學(xué)與技術(shù)：方法》雜志上發(fā)表。
細分分析用于了解材料的精細成分。它能識別具有特定成分、結構特征或性能的不同區域（或 "區段"）。這有助于評估材料對特定功能的適用性及其可能的局限性。它還可用于材料制造的質(zhì)量控制，以及在分析失效材料時(shí)確定薄弱點(diǎn)。
分段分析對于同步輻射 X 射線(xiàn)計算機斷層掃描（SR-CT）非常重要，SR-CT 類(lèi)似于傳統的醫學(xué) CT 掃描，但使用的是電子以接近光速在存儲環(huán)中循環(huán)產(chǎn)生的強聚焦 X 射線(xiàn)。
研究小組已經(jīng)證明，機器學(xué)習能夠對折射對比 CT 進(jìn)行分割分析，這對于觀(guān)察相關(guān)區域密度差異較小的樣品（如環(huán)氧樹(shù)脂）的三維結構尤其有用。
第一作者 Satoru Hamamoto 說(shuō)："到目前為止，還沒(méi)有關(guān)于同步輻射折射對比 CT 的通用分割分析方法的報道。研究人員通常不得不通過(guò)反復試驗來(lái)進(jìn)行分割分析，這給那些非專(zhuān)業(yè)人員帶來(lái)了困難。"
該團隊的解決方案是將生物醫學(xué)領(lǐng)域成熟的機器學(xué)習方法與遷移學(xué)習技術(shù)相結合，對 SR-CT 的分割分析進(jìn)行微調。在現有機器學(xué)習模型的基礎上，大大減少了獲得結果所需的訓練數據量。
領(lǐng)導研究小組的 Takaki Hatsui 說(shuō)："我們已經(jīng)證明，使用機器學(xué)習方法可以進(jìn)行快速、準確的分割分析，而且計算成本合理，非專(zhuān)業(yè)人員也能達到與專(zhuān)家類(lèi)似的準確度。"
研究人員進(jìn)行了概念驗證分析，成功檢測出環(huán)氧樹(shù)脂中水形成的區域。他們的成功表明，這項技術(shù)將有助于分析各種材料。
為了盡可能廣泛和快速地推廣這種分析方法，研究小組計劃通過(guò)最近開(kāi)始運行的 SPring-8 數據中心為外部研究人員提供分段分析服務(wù)。
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