TY - CONF A1 - Bellon, Carsten T1 - Radiographic Simulator aRTist - Computer simulation for industrial Tomography N2 - aRTist is an easy-to-use and practical simulation tool to generate realistic radiographic images from CAD objects. A dedicated add-on module makes CT simulation easy (virtual computer tomography). Just choose the number of projections. Unlike in the practice, simulation can separately image the primary and scatter radiation. This allows studying the scattering artefacts in CT (gray-level variations in regions of homogeneous material). T2 - 5. Jenaer μCT-Workshop CY - Jena, Germany DA - 20.11.2019 KW - Vitual computer tomography simulation PY - 2019 AN - OPUS4-49826 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaenisch, Gerd-Rüdiger A1 - Janczynski, Jessica A1 - Bellon, Carsten A1 - Ulbricht, Alexander T1 - VIRTUELLE XCT – Simulation industrieller XCT-Systeme mit aRTist N2 - Eine der wenigen 3D-Methoden, mit denen ein Objekt zerstörungsfrei analysiert werden kann, ist die Röntgen-Computertomographie (XCT). Die Bestimmung von Formabweichungen und die innere Struktur von Objekten, einschließlich Defekten, ist für die Industrie von besonderem Interesse. Die Möglichkeit der XCT, ein Objekt mit seinen inneren und äußeren Strukturen gleichzeitig abzubilden, führt auch zu einer zunehmenden Anwendung der XCT in der dimensionellen Messtechnik einschließlich der Bestimmung der Messunsicherheit. Die experimentelle Ermittlung der Unsicherheit durch wiederholte XCT-Messungen ist kosten- und zeitintensiv. Die Simulation der XCT eröffnet die Möglichkeit, die aufgabenspezifische Messunsicherheit ressourceneffizient numerisch zu ermitteln. Es gibt bereits mehrere Softwarelösungen, die XCT-Systeme simulieren können, wie z. B. aRTist. Sobald ein XCT-System virtuelle nachgebildet wurde, muss seine Genauigkeit quantitativ im Vergleich zu den XCT-Messungen bewertet werden. Zur Bewertung der Qualität simulierter XCT-Bilder werden verschiedene Metriken für den Vergleich experimenteller und simulierter XCT-Projektionen eingeführt. Die Ergebnisse der Vergleiche werden präsentiert und Schlussfolgerungen gezogen, wie die Simulation industrieller XCT-Systeme verbessert werden kann. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2025 CY - Berlin, Germany DA - 26.05.2025 KW - XCT KW - Simulation KW - Vergleich Messung vs. Simulation PY - 2015 AN - OPUS4-63293 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Illemann, J. A1 - Meinel, Dietmar A1 - Bellon, Carsten T1 - Effektive Bestimmung der Fokusparameter von Mikrofokus-Röntgenquellen N2 - Mikrofokus-Röntgenquellen werden in der industriellen CT flexibelverwendet, um mit kleiner Leistung hohe Auflösung zu erzielen oder mit verminderter Auflösung bei höherer Leistung kürzere Messzeiten zu erreichen. Insbesondere Quellen in offener Bauweise benötigen Wartung wie Filamentwechsel und Nachstellen der Fokusparameter. Ziel ist es, einen optimal kleinen Quellfleck bei bekannter Spannung einzustellen und dessen Größe zu bestimmen. Zur Überprüfung der Quellfleckgröße sind bereits Verfahren unter Verwendung lithographisch hergestellter Masken mit Strichmustern oder Siemenssternen aus Mikrometer dünnen Schichten aus stark absorbierendem Material wie z.B. Gold bekannt. Diese erfordern wegen der geringen Absorption eine lange Messzeit und sind nur kostenintensiv herzustellen. Ihre Verwendung zur regelmäßigen Qualitätsüberprüfung von CT-Anlagen ist daher nicht verbreitet. Ziel dieser Arbeit ist es, die richtungsabhängige Quellfleckgröße absolut zu bestimmen, wobei nur einfach zu beschaffende Wolframspitzen verwendet werden. Dazu werden radiographische Bilder in hoher Vergrößerung aufgenommen und die Grauwertverteilung parametrisiert. Unter Verwendung der Kenntnis von Targetmaterial und Spannung wird eine eineindeutige Zuordnung zur Quellfleckgröße vorgenommen. Dieses erfordert eine extensive Simulation für verschiedene Spannungen, Fokusgrößen und andere Einflussgrößen, sowie die experimentelle Verifikation an verschiedenen CT-Anlagen im Vergleich zu einer bekannten Methode. Erste Ergebnisse werden vorgestellt und die praktische Implementierung unter Angabe der Einschränkungen der Verwendbarkeit diskutiert. Die Autoren hoffen, damit einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der Qualitätssicherung und zur Arbeitseffizienz in der Mikrocomputertomographie leisten zu können. T2 - DGZfP DACH-Jahrestagung 2019 CY - Friedrichshafen, Germany DA - 27.05.2019 KW - Mikro-Computertomographie KW - Röntgenröhre KW - Quellfleckgröße KW - Brennfleck PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-485960 UR - https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=24551 UR - https://www.ndt.net/article/dgzfp2019/papers/Mi.2.A.3.pdf IS - NDT.net Issue: 2019-08 SP - 1 EP - 13 AN - OPUS4-48596 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Alekseychuk, V. O. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Plotzki, D. A1 - Bellon, Carsten A1 - Bruno, Giovanni T1 - Simulation-Assisted Augmentation of Missing Wedge and Region-of-Interest Computed Tomography Data N2 - This study reports a strategy to use sophisticated, realistic X-ray Computed Tomography (CT) simulations to reduce Missing Wedge (MW) and Region-of-Interest (RoI) artifacts in FBP (Filtered Back-Projection) reconstructions. A 3D model of the object is used to simulate the projections that include the missing information inside the MW and outside the RoI. Such information augments the experimental projections, thereby drastically improving the reconstruction results. An X-ray CT dataset of a selected object is modified to mimic various degrees of RoI and MW problems. The results are evaluated in comparison to a standard FBP reconstruction of the complete dataset. In all cases, the reconstruction quality is significantly improved. Small inclusions present in the scanned object are better localized and quantified. The proposed method has the potential to improve the results of any CT reconstruction algorithm. KW - Computed tomography KW - Missing wedge KW - Region of interest KW - Augmented data KW - CT simulation KW - aRTist PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-593799 UR - https://www.mdpi.com/2313-433X/10/1/11 DO - https://doi.org/10.3390/jimaging10010011 SN - 2313-433X VL - 10 IS - 1 SP - 1 EP - 15 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-59379 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Ballach, F. A1 - Bartscher, M. A1 - Bellon, Carsten A1 - Borges de Oliveira, F. A1 - Braun, M. A1 - Dennerlein, F. A1 - Flessner, M. A1 - Fuchs, P. A1 - Günnewig, O. A1 - Hausotte, T. A1 - Hess, J. A1 - Kasperl, S. A1 - Kirschbaum, K. A1 - Li, K. A1 - Maass, N. A1 - Mayer, T. A1 - Orth, Anthony A1 - Reuter, T. A1 - Suppes, A. A1 - von Schmid, M. A1 - Weiß, D. T1 - Realistische Simulation realer Röntgencomputertomografie-Systeme mit basisqualifizierter Simulationssoftware – CTSimU2 BT - Abschlussbericht N2 - Das Förderprojekt CTSimU2 baute auf den Ergebnissen des Projektes CTSimU auf. Dieses Vorprojekt erarbeitete ein (Basis-)Qualifizierungsframework für Simulationssoftwares zur Anwendung bei der Röntgen-CT für dimensionelle Messungen. Dabei stand die ausreichende physikalische Korrektheit der Durchstrahlungssimulation im Vordergrund. Für die realitätsnahe Simulation einer CT-Anlage in einer Simulationssoftware (Digitales Modell) ist jedoch nicht nur die Korrektheit der Simulationssoftware selbst, sondern auch die Güte der Parametrisierung des realen CT-Systems in der Simulationssoftware entscheidend – dies stellte den Ausgangspunkt dar. Die Parametrisierung eines CT-Systems in einer Simulationssoftware lässt sich in vier Schritte unterteilen: nach der Datenaufnahme am realen CT-System folgt die Auswertung der aufgenommenen Daten für die Generierung allgemeiner Parameterangaben. Als letztes folgte die Übertragung der Parameter in die spezifischen Simulationssoftwares und die Validierung der resultierenden Simulationsparameter. Die Methodik der Datenaufnahme am CT und die Auswertung der Daten wurde in einem Werkzeugkasten allgemein beschrieben. Der dritte Schritt, die Umsetzung der Parameter, war softwarespezifisch und wurde beispielhaft mit den vorhandenen Simulationssoftwares durchgeführt. Die Validierung der Parameter war standardisierbar und konnte durch den entwickelten Test geleistet werden, auf dessen Basis die ausreichend korrekte Simulation einer realen Anlage beurteilt werden konnte. Endresultat des Projektes war ein Richtlinienentwurf (z. B. VDI/VDE 2630) zu diesem Test, der einen informativen Annex zum Stand der Technik bezüglich der Möglichkeiten zur Parameterbestimmung enthält. Mit einer Simulationssoftware, die die Basisqualifizierung aus CTSimU bestanden hat und einen Parameterdatensatz für ein reales CT-System enthält, der den Test aus CTSimU2 bestanden hat, können realistische Simulationen dieses CT-Systems möglich sein. KW - Computertomografie KW - Simulation KW - Dimensionelles Messen PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-641719 DO - https://doi.org/10.34657/21602 N1 - Dieses Projekt wurde durch die Förderrichtlinie WIPANO gefördert und durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (2022 -2025) finanziert. Der Projektträger Jülich verwaltet die Projekte der Förderrichtlinie WIPANO. SP - 1 EP - 22 PB - TIB Technische Informationsbibliothek CY - Hannover AN - OPUS4-64171 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaenisch, Gerd-Rüdiger A1 - Kolkoori, Sanjeevareddy A1 - Bellon, Carsten T1 - Quantitative simulation of back scatter X-ray imaging and comparison to experiments N2 - X-ray backscatter imaging is a well established NDT technique to inspect complex objects using only a single-sided access. In difference to conventional transmission X-ray radiography, the X-ray backscatter imaging utilizes the scattered radiation caused by the Compton scattering effect. In order to achieve high backscatter intensities from a test object, it is necessary to optimize the backscatter system parameters namely the angle between source and slit camera, the slit collimator system, the shielding between source and scatter camera, and the type of detector. In addition, the scatter phenomena in to the investigated object need to be understood. In this contribution, we present a Monte Carlo model McRay which considers all relevant single and multiple interactions of photons and electrons. This model can be used to simulate back scatter techniques. It allows not only calculating the scatter image for a given experimental setup but also registering the spectrum of the detected scattered photons. Both aspects are important to understand the imaging process, to interpret the results, and to optimize the backscatter camera investigated here. Additionally experimental results will be presented and compared with simulations. T2 - 19th World Conference on Nondestructive Testing CY - Munich, Germany DA - 13.06.2016 KW - Radiology KW - Back-scatter techniques KW - Simulation KW - Monte Carlo methods KW - Measurements PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-365897 SN - 978-3-940283-78-8 VL - 158 SP - 1 EP - 11 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin, Germany AN - OPUS4-36589 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bellon, Carsten A1 - Gollwitzer, Christian A1 - Fratzscher, Daniel A1 - Ewert, Uwe A1 - Jaenisch, Gerd-Rüdiger T1 - Simulation of complex scan paths for 3D reconstruction N2 - X-ray computed tomography (CT) is a volumetric (3D) Imaging diagnostic method, well established in the medical field, and in industrial NDE as well. Developments in industrial CT aim to extent the applicability to complex structures, which do not allow the access of all directions. This are e.g. limited view, data and angle CT applications. New reconstruction algorithms are required on one side, and the accuracy has to be improved on the other side. Numerical Simulation can support such developments by providing well defined data sets for the testing of reconstruction algorithms. This approach of virtual CT is realized within the radiographic simulator aRTist, developed by BAM. The poster shows the possibilities of this tool to consider complex scan paths. Simulated data sets have been reconstructed by an versatile backprojection algorithm. T2 - International symposium on digital industrial radiology and computed tomography CY - Berlin, Germany DA - 20.06.2011 KW - Radiographie KW - Computer-Simulation KW - 3D-Rekonstruktion PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-243928 SN - 978-3-940283-34-4 IS - DGZfP-BB 128 (Poster 17) SP - 1 EP - 4 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP) AN - OPUS4-24392 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gollwitzer, Christian A1 - Bellon, Carsten A1 - Deresch, Andreas A1 - Ewert, Uwe A1 - Jaenisch, Gerd-Rüdiger T1 - On POD estimations with radiographic simulator aRTist N2 - The computer simulation of radiography is applicable for different purposes in NDT such as for the qualification of NDT systems, the optimization of system parameters, feasibility analysis, model-based data interpretation, education and training of NDT/NDE personnel, and others. Within the framework of the European project PICASSO simulators will be adapted to support reliability assessments of NDT tasks. The radiographic simulator aRTist developed by BAM is well suited for this task. It combines analytical modelling of the RT inspection process with the CAD-orientated object description applicable to various industrial sectors such as power generation, aerospace, railways and others. The analytic model includes the description of the radiation source, the interaction of Radiation with the material of the part, and the detection process with special focus to DIR. To support reliability estimations the simulation tool is completed by a tool for probability of detection (POD) estimation. It consists of a user interface for planning automatic simulation runs with varying parameters, specifically defect variations. Further, an automatic image analysis procedure is included to evaluate the defect visibility and calculate the POD therefrom. T2 - International symposium on digital industrial radiology and computed tomography CY - Berlin, Germany DA - 20.06.2011 KW - Radiographie KW - Computersimulation KW - Probability of detection PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-245092 SN - 978-3-940283-34-4 IS - DGZfP-BB 128 (Tu.2.3) SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP) AN - OPUS4-24509 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Osterloh, Kurt A1 - Bellon, Carsten A1 - Hohendorf, Stefan A1 - Kolkoori, Sanjeevareddy A1 - Wrobel, Norma A1 - Nusser, A. A1 - Freitag, M. A1 - Bücherl, T. A1 - Bar, D. A1 - Mor, I. A1 - Tamin, N. A1 - Weiss-Babai, R. A1 - Bromberger, B. A1 - Dangendorf, V. A1 - Tittelmeier, K. T1 - Computed tomography with X-rays and fast neutrons for restoration of wooden artwork N2 - The objects of this investigation were sculptures taken from a ca. three hundred years old baroque epitaph of a church in Tonning, a town in Northern Germany. Around 1900 it was found in a disastrous state heavily damaged by wood-worm. At that time, the whole artwork was treated with the tar extract carbolineum as a remedy. Nowadays, this substance has been identified as carcinogenic, and its presence can be perceived by its stench and visually at certain spots on the surface where it has penetrated the covering paint. A gold-painted sculpture of a massive wooden skull was interrogated with X-rays and fast neutrons to investigate the internal distribution of the carbolineum. The X-ray tomography, with its excellent spatial resolution revealed galleries left over from the worm infestation in the outer areas and cracks in the central region. The golden color coating appeared as a thick and dense layer. In comparison the tomography with fast neutrons, though being of lower resolution and yet unresolved artefacts revealed sections of slightly different densities in the bulk of the wood. These differences we attribute to the differences in the distribution of the impregnant in the wood, visible due to its higher hydrogen content making it less transparent for neutrons. T2 - WCNR-10 - 10th World conference on neutron radiography CY - Grindelwald, Switzerland DA - 05.10.2014 KW - Computed tomography KW - Neutron radiology KW - Conservation of wooden artwork PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-323050 DO - https://doi.org/10.1016/j.phpro.2015.07.066 SN - 1875-3892 VL - 69 SP - 472 EP - 477 PB - Elsevier B.V. CY - Amsterdam AN - OPUS4-32305 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bellon, Carsten A1 - Jaenisch, Gerd-Rüdiger A1 - Deresch, Andreas T1 - Combining analytical and Monte Carlo modelling for industrial radiology N2 - Modelling becomes more and more important in modern NDE. It is increasingly used to optimize techniques for complex applications, to support the preparation of written procedures, and for education purposes. To describe the complete chain of RT, the model includes simulating all necessary properties of X- or Gamma-ray sources, the interaction of photons with material with special attention to scattered radiation, the detection process, and the complete geometrical RT setup handling arbitrary parts or constructions. Depending on the given inspection problem and the influencing factors that should be addressed by the simulation, an appropriate physical model has to be chosen to describe the underlying interaction mechanisms. The simulator aRTist combines analytical and Monte Carlo methods to efficiently model the radiation transport such that transmission as well as scatter techniques can be modelled. In this contribution we Focus on Monte Carlo Simulation of scatter contribution within aRTist. Examples for RT/tomographic applications and back-scatter techniques are presented to demonstrate the usability of the presented simulation tool for a broad range of radiological applications. T2 - 19th Wolrd Conference on Nondestructive Testing CY - Munich, Germany DA - 13.06.2016 KW - Radiography KW - Computed tomography KW - Simulation KW - Monte Carlo methods PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-365856 SN - 978-3-940283-78-8 VL - 158 SP - 1 EP - 9 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin, Germany AN - OPUS4-36585 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -