Radioskopiesystem zur Durchführung von Experimenten unter Schwerelosigkeit

Mit gut definierten Experimenten werden Materialeigenschaften wie z.B. das Erstarrungsverhalten flüssiger Metalle oder deren Diffusionsverhalten beobachtet. Für die quantitative Erhebung lokaler Kenngrößen kommen Röntgen-Durchstrahlungsverfahren (Radioskopie) zum Einsatz. Da die Schwerkraft Einfluss auf das Verhalten der Materialproben nimmt, führt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt diese Experimente auch unter reduzierter Schwerkraft oder Schwerelosigkeit durch, etwa in Parabelflügen oder unbemannten Raketenflügen. Zur Steuerung dieser In-situ-Röntgenexperimente kommt die Software Labex des Fraunhofer EZRT zum Einsatz.    

Die Dual-Source-CT besteht aus zwei Röntgenröhren unterschiedlicher Energiebereiche, zwei Detektoren und einem System aus 12 Linearachsen. Jedes Röhren-Detektor-Paar bildet einen eigenen Strahlengang auf Basis einer Kegelstrahlgeometrie. Kreuzen sich die Strahlengänge im Untersuchungsobjekt, so lassen sich dadurch innovative Messverfahren umsetzen. Dieses System ist im Kreuzungspunkt der Strahlengänge mit einer Rotationsachse ausgestattet.

Röntgenröhre Finetec

  • Strahlungsenergie max. 160 kV
  • Brennfleckgröße > 1 µm
  • Maximale Leistung am Target 3 W

Kommerzielle Röntgendetektoren RadEye

  • Aktive Fläche 400 mm x 400 mm
  • Pixelabstand 200 µm
  • Bildgröße ca. 2048 x 2048 Pixel

Röntgendetektor

  • Aktive Fläche 140 mm x140 mm
  • Pixelabstand 55 µm
  • Bildgröße ca. 2560 x 2560 Pixel
  • Photonen zählende Detektortechnologie, Energie auflösend

Anordnung und Besonderheiten

Anordnung beider Röntgendetektoren im StrahlengangExtern gesteuerte Bildaufnahme, z. B. zeitlich oder durch externe Sensoren (Temperatur, Druck, …) gesteuert.

  • Lebensmittel: Zerfall von Schäumen, Gärungsprozesse
  • F&E: Gefrierprozesse
  • Produktion: Prüfung von Kabeln, Schläuchen im Extrusionsprozess

Vorteile und Nutzen

  • Schnelle Messergebnisse durch simultane Abbildung des Untersuchungsobjekts aus unterschiedlichen Richtungen
  • Vergleichbarkeit verschiedener Messergebnisse durch simultane Abbildung des Untersuchungsobjekts mit unterschiedlichen Röntgenparametern
  • Verkürzte Messzeit für Mehrenergie- oder Multiresolutionsverfahren durch simultane Abbildung des Untersuchungsobjekts mit unterschiedlichen Aufnahmebedingungen