Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWMSeit 2008 betreiben wir einen Computertomografen. Von Beginn an war das Gerät für hohe Auflösungen und weiche, schlecht absorbierende Materialien ausgelegt. 2014 wurde das Gerät erneuert und erweitert. Wir verfügen nun über eine begehbare Kabine, die sich besonders für In-Situ-Experimente eignet.
Zusätzlich wurde ein zweiter, ursprünglich für medizinische Tomografie ausgelegter Detektor installiert. Dieser Detektor ist besonders empfindlich bei niedrigen Energien, wie sie typischerweise für schlecht absorbierende Materialien verwendet werden.
CT: Computertomographie am ITWM
© Fraunhofer ITWM
Computertomografie
Ausstattung
Röhre
- Feinfocus FXE 225 (max Beschleunigungsspannung 225 kV, max Leistung ~20 W)
Detektoren
- PerkinElmer Detektor mit 2048 x 2048 Pixeln
für hochenergetische Aufnahmen (ab 100 kV bis 225 kV Beschleunigungsspannung nutzbar)
- Thales Detektor mit 3072 x 3072 Pixeln
für niedrige Energien (ab 40 kV bis 160 kV nutzbar)
Die höchste nominelle Auflösung des CT Systems beträgt 0,8 µm, die geringste etwa 100 µm.
Computertomograf am Fraunhofer ITWM
Typische Materialien
- Metallschäume, Keramikschäume, PU Schäume
- andere poröse Materialien wie Vliese, Papier, holzbasierte Dämmstoffe
- glasfaserverstärkte Kunststoffe, kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe
- Leder
- Beton und Mörtel
Selbstverständlich messen wir auch andere Materialien.
Im Folgenden sind beispielhaft rekonstruierte CT-Bilder zu sehen, die mit unserem Tomografen aufgenommen wurden:
PMI-Hartschaum. Evonik Rohacell WIND-F RC100. Pixelkantenlänge 2.8µm
Biscuits roses de Reims. Pixelkantenlänge 13 µm
Stahlfaserverstärkter Beton, Bruchfläche nach 4-Punkt-Biegeversuch. Pixelkantenlänge 77µm
Probengröße bei gewünschter Auflösung pro Detektor
Thales Detektor:
- gewünschte Auflösung in µm x 10³ x 2 = Kantenlänge der quadratischen Probengrundfläche oder
- gewünschte Auflösung in µm x 10³ x 2.5 = Durchmesser der Grundfläche der zylindrischen Probe
PerkinElmer Detektor:
- gewünschte Auflösung in µm x 10³ = Kantenlänge der quadratischen Probengrundfläche oder
- gewünschte Auflösung in µm x 10³ x 1.5 = Durchmesser der Grundfläche der zylindrischen Probe
Beispiel:
Gewünschte Auflösung 1µm erfordert bei Nutzung des Thales-Detektors 2 mm Kantenlänge der quadratischen Probengrundfläche oder 2.5 mm Durchmesser bei zylindrischer Probe.