Computertomografie

Seit 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.

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.

Computertomograph am Fraunhofer ITWM
© Fraunhofer ITWM

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
© Fraunhofer ITWM

PMI-Hartschaum. Evonik Rohacell WIND-F RC100. Pixelkantenlänge 2.8µm

Biscuits roses de Reims. Pixelkantenlänge 13 µm
© Fraunhofer ITWM

Biscuits roses de Reims. Pixelkantenlänge 13 µm

Stahlfaserverstärkter Beton, Bruchfläche nach 4-Punkt-Biegeversuch
© Fraunhofer ITWM

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.