TY - CONF A1 - Schumacher, David A1 - Jaenisch, Gerd-Rüdiger A1 - Ewert, U. A1 - Bircher, B. A1 - Meli, F. A1 - Sofiienko, A. A1 - Steffen, J. P. A1 - Deresch, A. T1 - EMPIR-Projekt NanoXSpot: Ringversuch zur Untersuchung der neu entwickelten Methoden für die Brennfleckmessung an Röntgenröhren im Mikro- und Nanometerbereich T2 - Tagungsband der DGZfP-Jahrestagung 2022 N2 - Im Rahmen des EMPIR-Projektes NanoXSpot (Nanometre X-Ray Focal Spot Measurement) werden rückführbare Messverfahren zur Bestimmung der Brennfleckgröße und -form von Röntgenröhren mit Submikrometerauflösung (100 nm – 20 μm) entwickelt, die die Grundlage für die Erarbeitung eines Standardentwurfes bilden. Der Standardentwurf wird bei CEN TC 138 (Non-destructive testing) WG 1 (Radiographic testing) eingereicht und mit ISO und ASTM harmonisiert. Zur Untersuchung der entwickelten Methoden (Brennfleck-CT, Fit-Prozedur für Strichgruppenkörper) und des im Projekt NanoXSpot neu entworfenen Testkörpers, NxS, wurde ein Ringversuch durchgeführt. Dabei wurde sowohl der angestrebte Überlappungsbereich mit EN 12543 Teil 5 (Messung der effektiven Brennfleckgröße von Mini- und Mikrofokus-Röntgenröhren) und ASTM E 2903 (Standard Test Method for Measurement of the Effective Focal Spot Size of Mini and Micro Focus X-ray Tubes) für Brennflecke >5 μm als auch Brennflecke <5 μm untersucht. Im Mittelpunkt standen dabei Stabilität und Wiederholbarkeit der entwickelten Methoden zur Bestimmung der Brennfleckgröße. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse des durchgeführten Ringversuches vorgestellt und diskutiert, um Schlussfolgerungen und Empfehlungen für die Vorbereitung eines erweiterten Ringversuchs mit Partnern und Stakeholdern abzuleiten. T2 - DGZfP-Jahrestagung CY - Kassel, Germany DA - 23.05.2022 KW - Brennfleckmessung KW - Computer-Tomografie KW - EMPIR KW - Normung PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-561037 SP - 1 EP - 2 AN - OPUS4-56103 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Binder, F. A1 - Bircher, B. A1 - Laquai, René A1 - Küng, A. A1 - Bellon, Carsten A1 - Meli, F. A1 - Deresch, A. A1 - Ulrich Neuschaefer-Rube, U. A1 - Hausotte, T. T1 - Methodologies for model parameterization of virtual CTs for measurement uncertainty estimation JF - Measurement Science and Technology N2 - X-ray computed tomography (XCT) is a fast-growing technology for dimensional measurements in industrial applications. However, traceable and efficient methods to determine measurement uncertainties are not available. Guidelines like the VDI/VDE 2630 Part 2.1 suggest at least 20 repetitions of a specific measurement task, which is not feasible for industrial standards. Simulation-based approaches to determine task specific measurement uncertainties are promising, but require closely adjusted model parameters and an integration of error sources like geometrical deviations during a measurement. Unfortunately, the development of an automated process to parameterize and integrate geometrical deviations into XCT models is still an open issue. In this work, the whole processing chain of dimensional XCT measurements is taken into account with focus on the issues and requirements to determine suitable parameters of geometrical deviations. Starting off with baseline simulations of different XCT systems, two approaches are investigated to determine and integrate geometrical deviations of reference measurements. The first approach tries to iteratively estimate geometric deviation parameter values to match the characteristics of the missing error sources. The second approach estimates those values based on radiographs of a known calibrated reference object. In contrast to prior work both approaches only use a condensed set of parameters to map geometric deviations. In case of the iterative approach, some major issues regarding unhandled directional dependencies have been identified and discussed. Whereas the radiographic method resulted in task specific expanded measurements uncertainties below one micrometre even for bi-directional features, which is a step closer towards a true digital twin for uncertainty estimations in dimensional XCT. KW - Geometrical deviation KW - X-ray computed tomography KW - Uncertainty estimation KW - Virtual CT PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-553263 DO - https://doi.org/10.1088/1361-6501/ac7b6a VL - 33 IS - 10 SP - 1 EP - 15 PB - IOP Publishing CY - Bristol, UK AN - OPUS4-55326 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ewert, U. A1 - Jaenisch, Gerd-Rüdiger A1 - Deresch, A. A1 - Bircher, B. A. A1 - Meli, F. T1 - New concepts for the measurement of focal spot parameters of nano- and microfocus X-ray tubes N2 - Accurate measurement of focal spot sizes of X-ray tubes, betatrons and linear accelerators is still an open problem. Several standards are currently active, which provide different results depending on the focal spot shape. CEN published the standard series EN 12543 (five parts) in 1999, which describes the measurement of focal spot sizes of X-ray tubes for NDT applications. The measurement procedure and its tolerances deviate from the measurement standards for medical X-ray tubes, e.g. EN 60336:2006 / IEC 60336:2005. EN 12543 describes different measurement methods for X-ray tubes with focal spots in several size ranges, defined as macrofocus, minifocus and microfocus. CEN TC 138 WG 1 und ASTM E 07.01 are revising (CEN) or have just revised (ASTM) the standards for focal spot size measurements, basing them on pin hole or edge measurements only. Slit cameras are applied for medical tube evaluation only. Tomographic methods for focal spot size shape reconstruction were proposed and will be discussed, but have not yet been used for standardization. The currently available standards cover the range of spot sizes from 5 µm up to several millimetres. During the last years, more and more nanofocus tubes have been developed for high-resolution applications and microscopy. Manufacturers and users apply different methods for measurement of nanofocus spot sizes and image resolution, which differ by a factor of up to two. These well-known methods and new alternative methods for the measurement of nanofocus spots (size and shape) will be evaluated and improved in the EMPIR project “NanoXSpot” in order to develop a related measurement standard. T2 - International Symposium on Digital Industrial Radiology and Computed Tomography CY - Fürth, Germany DA - 02.07.2019 KW - X-Ray tube KW - Focal spot measurement KW - Standadization PY - 2019 AN - OPUS4-48442 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Deresch, Andreas A1 - Jaenisch, Gerd-Rüdiger A1 - Bellon, Carsten A1 - Warrikhoff, A. T1 - Optimization of X-ray sources by modeling T2 - 10th European conference on non-destructive testing (Proceedings) T2 - 10th European conference on non-destructive testing CY - Moscow, Russia DA - 2010-06-07 KW - Simulation KW - Elektronentransport KW - Röntgenquellen PY - 2010 IS - Paper 4.02.18 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-22766 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Deresch, Andreas A1 - Jaenisch, Gerd-Rüdiger A1 - Bellon, Carsten A1 - Warrikhoff, A. T1 - Simulating X-ray spectra: from tube parameters to detector output T2 - 18th WCNDT - World conference on nondestructive testing (Proceedings) N2 - A model is discussed which describes the generation of X-rays in conventional tubes using tabulated bremsstrahlung energy spectra depending on three variables: the target atomic number, the incident electron kinetic energy, and the fraction of energy radiated. Additionally a parameter-free description of the characteristic radiation is included. The constructed model includes technical tube parameters like kilovoltage, target material, and angles of electron incidence and photon emission to also account for self-absorption in the target, as well as radiographic parameters like filtering. In order to verify model results, detector response is also considered. The validity of the proposed model is shown by measurements. Future work includes the extension of the model to transmission targets. This research was supported by the German Federal Ministry of Economics and Technology under contract MNPQ transfer II D 5-30/06. T2 - 18th WCNDT - World conference on nondestructive testing CY - Durban, South Africa DA - 2012-04-16 KW - X-ray KW - Spectrum KW - Simulation PY - 2012 SN - 978-0-620-52872-6 SP - 1 EP - 8 (Paper 336) AN - OPUS4-27399 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ewert, U. A1 - Jaenisch, Gerd-Rüdiger A1 - Schumacher, David A1 - Zscherpel, U. A1 - Deresch, A. A1 - Bircher, B. A1 - Meli, F. T1 - Schnelle Messung und tomographische Rekonstruktion von Brennflecken < 5 μm durch Aufnahmen strukturierter Prüfkörper T2 - Tagungsband der DGZfP-Jahrestagung 2021 N2 - Im Europäischen EMPIR-Projekt „NanoXSpot“ (Measurement of the focal spot size of Xray tubes with spot sizes down to 100 nm) werden neue Messmethoden für Brennflecke von Röntgenröhren entwickelt. Teil des Projektes ist die Entwicklung eines zur Lochkameramethode äquivalenten Messverfahrens für kleine Brennflecke. ASTM E 1165-20, Annex A, beschreibt die Bestimmung von Brennfleckgrößen aus Kantenprofilen von Lochaufnahmen für Röntgenröhren mit Brennflecken > 50 μm. Es wurde bereits vorgeschlagen über die Analyse der richtungsabhängigen Kantenunschärfe einer Lochblende und anschließender CT-Rekonstruktion die Intensitätsverteilung des Brennflecks äquivalent zur Lochkameraaufnahme zu berechnen. Die Lochkameramethode, wie in EN 12543-2 und ASTM E 1165-20 beschrieben, ist im unteren Größenbereich für Mikrofokusröhren nicht geeignet, da Pinholes < 10 μm schwer zu fertigen sind und lange Belichtungszeiten erwartet werden. Mit Hilfe exakt gefertigter Lochblenden sowie strukturierter Targets mit konvergierenden Strukturen wird der Bereich mit der Single-Shot-CT-Methode auf die Messung von Mikrofokusröhren, alternativ zur Vermessung von Kanten oder Strichgruppenkörpern, erweitert. Die rekonstruierten Brennfleckformen werden mit Kantenund Lochkameraaufnahmen quantitativ verglichen, um die Messgenauigkeit zu bewerten. Außerdem werden CNR und Messzeit bestimmt, um die Wirtschaftlichkeit der Verfahren zu bewerten. T2 - DGZfP-Jahrestagung CY - Online meeting DA - 10.05.2021 KW - Röntgenröhre KW - Brennfleckmessung KW - Prüfkörper KW - Rekonstruktion PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-561846 SP - 1 EP - 2 AN - OPUS4-56184 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ewert, U. A1 - Jaenisch, Gerd-Rüdiger A1 - Schumacher, David A1 - Bircher, B. A1 - Meli, F. A1 - Deresch, A. T1 - EMPIR-Projekt NanoXSpot: Neue Normentwürfe für die Brennfleckmessung an Röntgenröhren im Makro-, Mikro- und Nanometerbereich für Hersteller und Anwender N2 - Im Rahmen des EMPIR-Projektes NanoXSpot (Nanometre X-ray Focal Spot Measurement) werden rückführbare Messverfahren zur Bestimmung der Brennfleckgröße und -form von Röntgenröhren im Bereich von 100 nm bis 10 mm entwickelt, welche die Grundlage für die Erarbeitung mehrerer Normentwürfe bilden. Diese werden 2022 parallel bei ISO TC 135 (NDT) SC 5 (RT) und CEN TC 138 (NDT) WG 1 (RT) eingereicht. Entsprechende Normen werden auch bei ASTM vorgestellt. Die Norm EN 12543-4 (Kantenmethode) wird umgeschrieben für die Messung von Brennflecken von 1 μm – 10 mm durch Auswertung von Loch- oder Scheibenaufnahmen. Der im Rahmen des NanoXSpot-Projektes neu entwickelte NxS-Testkörper ist geeignet für den Bereich von 1 μm – 100 μm. Von 100 μm bis 10 mm können ASTM-Lochtestkörper verwendet werden, die bereits bei ASTM E 1165 beschrieben sind. Neu ist die Anwendung eines CT-Algorithmus zur Rekonstruktion der Brennflecke, um Lochblenden-basierte Brennfleckkameras, insbesondere im Bereich unter 100 μm, zu ersetzen. Ein neuer Normteil, EN 12543-6, wurde entworfen, um die Brennfleckmessung im Bereich 100 nm – 20 μm mit hoher Genauigkeit zu ermöglichen. Verschiedene Strichgruppen-Testkörper kommen hier zum Einsatz. Das sind die JIMAPrüfkörper, ein neuer Hochkontrast-Strichgruppentestkörper von YXLON (HiCo) und der neu entwickelte Testkörper NxS. Diese werden vorgestellt. Die Messprozedur für Röhrenhersteller wird auf einer numerischen Fit-Prozedur basieren, die über einen Ringversuch im Projekt validiert wurde. Beide Normen benötigen numerische Auswertealgorithmen zur korrekten Anwendung, die als kommerzielle Software und Public Domain – Software verfügbar gemacht werden. Es wird über die zu erwartenden Standardprozeduren und die erforderliche Hardware zur Anwendung der Normen informiert. T2 - DGZfP-Jahrestagung CY - Kassel, Germany DA - 23.05.2022 KW - Röntgenröhre KW - Brennfleckmessung KW - Normung PY - 2022 AN - OPUS4-56100 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ewert, U. A1 - Jaenisch, Gerd-Rüdiger A1 - Schumacher, David A1 - Bircher, B. A1 - Meli, F. A1 - Deresch, A. T1 - EMPIR-Projekt NanoXSpot: Neue Normentwürfe für die Brennfleckmessung an Röntgenröhren im Makro-, Mikro- und Nanometerbereich für Hersteller und Anwender T2 - Tagungsband der DGZfP-Jahrestagung 2022 N2 - Im Rahmen des EMPIR-Projektes NanoXSpot (Nanometre X-ray Focal Spot Measurement) werden rückführbare Messverfahren zur Bestimmung der Brennfleckgröße und -form von Röntgenröhren im Bereich von 100 nm bis 10 mm entwickelt, welche die Grundlage für die Erarbeitung mehrerer Normentwürfe bilden. Diese werden 2022 parallel bei ISO TC 135 (NDT) SC 5 (RT) und CEN TC 138 (NDT) WG 1 (RT) eingereicht. Entsprechende Normen werden auch bei ASTM vorgestellt. Die Norm EN 12543-4 (Kantenmethode) wird umgeschrieben für die Messung von Brennflecken von 1 μm – 10 mm durch Auswertung von Loch- oder Scheibenaufnahmen. Der im Rahmen des NanoXSpot-Projektes neu entwickelte NxS-Testkörper ist geeignet für den Bereich von 1 μm – 100 μm. Von 100 μm bis 10 mm können ASTM-Lochtestkörper verwendet werden, die bereits bei ASTM E 1165 beschrieben sind. Neu ist die Anwendung eines CT-Algorithmus zur Rekonstruktion der Brennflecke, um Lochblenden-basierte Brennfleckkameras, insbesondere im Bereich unter 100 μm, zu ersetzen. Ein neuer Normteil, EN 12543-6, wurde entworfen, um die Brennfleckmessung im Bereich 100 nm – 20 μm mit hoher Genauigkeit zu ermöglichen. Verschiedene Strichgruppen-Testkörper kommen hier zum Einsatz. Das sind die JIMAPrüfkörper, ein neuer Hochkontrast-Strichgruppentestkörper von YXLON (HiCo) und der neu entwickelte Testkörper NxS. Diese werden vorgestellt. Die Messprozedur für Röhrenhersteller wird auf einer numerischen Fit-Prozedur basieren, die über einen Ringversuch im Projekt validiert wurde. Beide Normen benötigen numerische Auswertealgorithmen zur korrekten Anwendung, die als kommerzielle Software und Public Domain – Software verfügbar gemacht werden. Es wird über die zu erwartenden Standardprozeduren und die erforderliche Hardware zur Anwendung der Normen informiert. T2 - DGZfP-Jahrestagung CY - Kassel, Germany DA - 23.05.2022 KW - Röntgenröhre KW - Brennfleckmessung KW - Normung PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-561029 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-56102 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaenisch, Gerd-Rüdiger A1 - Deresch, Andreas A1 - Bellon, Carsten A1 - Schumm, A. A1 - Guerin, P. ED - Chimenti, D.E. ED - Bond, L.J. ED - Thompson, D.O. T1 - A proposed benchmark for simulation in radiographic testing T2 - 40th Annual review of progress in quantitative nondestructive evaluation (Proceedings) N2 - The purpose of this benchmark study is to compare simulation results predicted by various models of radiographic testing, in particular those that are capable of separately predicting primary and scatter radiation for specimens of arbitrary geometry. T2 - 40th Annual review of progress in quantitative nondestructive evaluation CY - Baltimore, Maryland, USA DA - 21.07.2013 KW - Benchmark KW - Simulation KW - Radiographic testing PY - 2014 SN - 978-0-7354-1212-5 SN - 978-0-7354-1211-8 DO - https://doi.org/10.1063/1.4865082 SN - 0094-243X N1 - Serientitel: AIP conference proceedings – Series title: AIP conference proceedings VL - 1581 SP - 2101 EP - 2106 PB - AIP Publishing AN - OPUS4-30756 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Deresch, Andreas A1 - Jaenisch, Gerd-Rüdiger A1 - Bellon, Carsten A1 - Warrikhoff, A. ED - Thompson, D.O. ED - Chimenti, D.E. T1 - Simulation and experimental verification of X-ray spectra T2 - QNDE conference 2010 - Review of progress in quantitative nondestructive evaluation (Proceedings) T2 - 36th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation CY - Kingston, RI, USA DA - 2009-07-26 KW - X-ray KW - Spectrum KW - Simulation KW - Röntgenspektrum KW - Dekonvolution PY - 2010 SN - 978-0-7354-0748-0 SN - 0743-0760 SN - 0094-243X N1 - Serientitel: AIP conference proceedings – Series title: AIP conference proceedings VL - 1211 SP - 535 EP - 540 CY - Melville, NY AN - OPUS4-21136 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -