Bildgebung
Neutronen- und Synchrotron CT - Zwei komplementäre zerstörungsfreie Prüfverfahren
Ihre Vorteile gegenüber der Analytik auf Labormassstab
Kontinuierliche Verbesserungen von Materialeigenschaften und Produktionsprozessen in der Industrie machen anspruchsvollere analytische Techniken erforderlich. Bildgebende Verfahren wie die Computertomographie (CT) ermöglichen eine dreidimensionale Sicht in das Innere von Objekten, ohne diese zu zerstören.
Die Synchrotron CT liefert eine hohe Transmission für leichte Elemente und einen starken Kontrast für schwere Elemente. Die Neutronen CT hingegen, liefert einen starken Kontrast für leichte Elemente und eine höhere Transmission für schwere Elemente.
Das bedeutet, dass die beiden Methoden unterschiedliche, als auch komplementäre Kontrastmöglichkeiten bieten.
Neutronen- als auch Synchrotron CT bieten Untersuchungsmöglichkeiten mit hoher räumlicher Auflösung, hohem Probendurchsatz und in Echtzeit. Die gewonnenen Daten bilden die Grundlage für weitere Analysemöglichkeiten, wie unten beschrieben.
Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Ihnen.
Die Bildgebung wird als qualitative und quantitative Messtechnik mit den folgenden Analysemöglichkeiten eingesetzt:
3D Materialverteilungsanalyse
- Visualisierung der äusseren und inneren Strukturen und Geometrien beliebiger und komplexer Objekte
- Segmentierung des Objekts in seine einzelnen Komponenten und Materialien
Defekt- und Porositätsanalyse in 3D
- Visualisierung von Poren, Lunkern und Einschlüssen innerhalb beliebiger und komplexer Objekte
- Quantitative Informationen wie Größe, Volumen, Form und die dazugehörigen Verteilungen
- Bestimmung des Gesamtprozentsatzes von Defekten und Porosität sowie die Darstellung der Ergebnisse in einem Histogramm
Wandstärkenanalyse in 3D
- Quantitative Bestimmung der Wandstärken von beliebigen und komplexen Objekten
- Lokalisierung von Bereichen mit unzureichenden oder übermässigen Wandstärken und Lücken
3D Soll-Ist-Vergleichsanalyse
- Geometrischer Direktvergleich von CT-Daten mit CAD-Daten beliebiger und komplexer Objekte
- Quantitative Informationen über Abweichungen in den Abmessungen eines Objekts im Vergleich zu seiner CAD-Zeichnung
Reverse Engineering
- Physikalische Rekonstruktion beliebiger und komplexer Objekte ohne Kenntnis von Konstruktionsdaten
- Bestimmung von äußeren und inneren Objektgeometrien
- Erstellung einer STL-Datei für das anschliessende Reverse Engineering zu einem CAD-Modell
Kunden, die von unserer Materialanalytik «Bildgebung mit Neutronen- und Synchrotronstrahlung» profitieren
Messanlagen für die Bildgebung am Paul Scherrer Institut
Die Komplementarität von Neutronen- und Synchrotron CT
Auswahl der Vorteile von jeder Technik
Neutron CT
- Höherer Kontrast für leichte Elemente (z.B. H, B, Li)
- Höhere Durchdringung von metallischen Elementen (z.B. Ti, Cr, Fe)
- Höherer Kontrastunterschied für benachbarte Elemente (z.B. Pd und Rh)
- Höhere Durchdringung von schweren Elementen (z.B. W, Au, Pb)
- Siehe Vergleich zwischen Neutronen- und Röntgenstrahlen (Laborsysteme) des Periodensystems
Synchrotron CT
- Höhere Durchdringung für leichte Elemente (z.B. H, B, Li)
- Höherer Kontrast für metallische Elemente (z.B. Ti, Cr, Fe)
- Höhere räumliche Auflösung im Vergleich zu Neutronen- und laborbasierten Röntgenmessungen
- Deutlich höhere zeitliche Auflösung im Vergleich zu Neutronen- und laborbasierten Röntgenmessungen
- Deutlich höherer Probendurchsatz im Vergleich zu Neutronen- und laborbasierten Röntgenmessungen
Technische Details der Neutronen- und Synchrotron CT
Auswahl detaillierter Informationen
| Information | Neutronen CT | Synchrotron CT |
|---|---|---|
| Gesichtsfeld | 5x5 mm2 - 400x400 mm2 |
0.3x0.4 mm2 - 16.6x14 mm2 |
| Ortsauflösung |
8 µm - 150 µm |
0.16 µm - 6.5 µm |
| Zeitauflösung |
150 Hz in 2D |
20 Hz in 3D |
|
Energiebereich |
2.3 - 25 meV |
8 - 45 keV |
|
Wellenlänge |
1.8 - 6 Å |
1.5 - 0.3 Å |
|
Bandbreite |
10 % |
0.02 % |
| Fluss |
~ 107 - 108 cm-2 s-1 |
~ 1014 cm-2 s-1 |
Die Art und Weise, wie wir mit Ihnen zusammenarbeiten
Ihre
Herausforderung
Kompetente
Beratung
Angewandte Materialanalytik mit Neutronen- und Synchrotronstrahlung &
massgeschneiderter Infrastruktur
Datenanalyse und
Interpretation
Abschliessender
Bericht
