Filtern
Erscheinungsjahr
Dokumenttyp
- Vortrag (45)
- Beitrag zu einem Tagungsband (34)
- Posterpräsentation (24)
- Beitrag zu einem Sammelband (20)
- Zeitschriftenartikel (11)
- Sonstiges (8)
- Buchkapitel (2)
Referierte Publikation
- nein (144) (entfernen)
Schlagworte
- X-ray refraction (17)
- Computed tomography (7)
- Röntgen-Refraktion (7)
- Computed Tomography (6)
- Keramik (6)
- Röntgenrefraktion (6)
- Synchrotron (5)
- Synchrotron radiation (5)
- Composites (4)
- Materialcharakterisierung (4)
- Synchrotronstrahlung (4)
- Verbundwerkstoffe (4)
- CFK (3)
- Ceramics (3)
- Characterization (3)
- Computer-Tomographie (3)
- Computertomographie (3)
- Damage evolution (3)
- Kleinwinkelstreuung (3)
- NDE (3)
- Radiography (3)
- Refraction (3)
- Synchrotron Radiation (3)
- X-ray (3)
- X-ray Refraction (3)
- Additive manufacturing (2)
- Aerospace (2)
- BAMline (2)
- CMAS - Calcium-Magnesium-Aluminiumsilikat (2)
- Computer Tomographie (2)
- Creep (2)
- DEI (2)
- Diffraktion (2)
- Diffuse background (2)
- Fibre orientation (2)
- Fluorescent screen (2)
- Hinterleuchten (2)
- Hydrogen assisted cracking (2)
- Komposite (2)
- Lightweight Materials (2)
- MMC (2)
- Metal matrix composites (2)
- Non-Destructive Inspection (NDI) (2)
- Pore orientation (2)
- Porous ceramics (2)
- Refraktion (2)
- Röntgen-Streuung (2)
- SXRR - Synchrotron X-ray Refraction Radiography (2)
- Small angle scattering (2)
- Synchrotron Refraction CT (2)
- Synchrotron X-ray refraction radiography (2)
- Synchrotron refraction computed tomography (2)
- Ti-MMC (2)
- X-Ray Refraction (2)
- X-ray detector backlighting (2)
- X-ray refraction tomography (2)
- X-ray scattering (2)
- X-ray topography (2)
- Zahnstifte (2)
- Zerstörungsfrei (2)
- 3D microstructure (1)
- 3D-Mikrostruktur (1)
- Additive Fertigung (1)
- Additive Fertigung (AM) (1)
- Additive Manufacturing (1)
- Advanced Composite (1)
- Aircraft (1)
- Aluminium alloy (1)
- Aluminium alloys (1)
- Aluminiumlegierungen (1)
- Analyser based imaging (1)
- Analyser-based imaging (1)
- Analyzer-Based Imaging (1)
- Automotive (1)
- Backlight (1)
- Beton (1)
- Bildgebende Röntgenverfahren (1)
- Bioregenerative ceramics (1)
- Bragg Magnification (1)
- Bragg magnification (1)
- Bragg-Magnification (1)
- Bragg-Vergrößerung (1)
- Brennstoffzellen (1)
- CMAS (1)
- CT (1)
- Cartilage (1)
- Coherent imaging (1)
- Complex microstructure (1)
- Composite damaging (1)
- Computed Tomography (CT) (1)
- Computed tomography (CT) (1)
- Computed topography (1)
- Computer tomography (1)
- Computertomographie (CT) (1)
- Concrete (1)
- Cordierit (1)
- Crack Density (1)
- Cracks (1)
- DIRECTT (1)
- DIVA Algorithm (1)
- Damage (1)
- Detektor (1)
- Diesel particulate filters (1)
- Diffraction Enhanced Imaging (DEI) (1)
- Diffraction enhanced imaging (1)
- Dunkelfeldabbildung (1)
- Duplex stainless steel (1)
- Electron microscopy (1)
- Electronic Power Device IC (1)
- Ermüdungsrisse (1)
- Explosivstoffe (1)
- Faser-Matrix Enthaftung (1)
- Fibre Debonding (1)
- Fluorescence screen (1)
- Fluoreszenzschirm (1)
- Foams (1)
- Gas-diffusion layers (1)
- Gitterinterferometrische Röntgenabbildung (1)
- Holotomography (1)
- Hydrogen assisted cracking (HAC) (1)
- Hydrogen embrittlement (HE) (1)
- In-Situ Radiologie (1)
- In-situ (1)
- In-situ Zugbelastung (1)
- In-situ loading (1)
- In-situ tensile test (1)
- Inhomogeneous materials (1)
- Inner surface density (1)
- Interface (1)
- Interfaces (1)
- Kriechverhalten (1)
- Kurzfaserverstärktes Polyamid (1)
- Long period grating (LPG) (1)
- Materials characterization (1)
- Mehrphasige Materialien (1)
- Metal Matrix Composites (1)
- Metal Matrix Composites (MMC) (1)
- Metal foams (1)
- Metal matrix composite (1)
- Metall-Matrix-Komposite (1)
- Micro-CT (1)
- Microporous layer (1)
- Microstructure Characterization (1)
- Microstructured polymer optical fibre (mPOF) (1)
- Microstructures (1)
- Microtomography (1)
- Missing wedge (1)
- Nanocracks (1)
- Nanostructures (1)
- Nanostrukturen (1)
- Neutronen-Radiographie (1)
- Neutronen-Tomographie (1)
- Non-destructive (1)
- Non-destructive evaluation (1)
- Non-destructive testing (1)
- Nondestructive testing (1)
- Numerische Simulation (1)
- PEMFC (1)
- Phase contrast radiography (1)
- Phase grating (1)
- Phasengitter (1)
- Polyamid 12 (1)
- Polymer electrolyte membrane fuel cell (1)
- Pore Orientation (1)
- Pore Size (1)
- Porenorientierung (1)
- Pores (1)
- Porosity (1)
- Porosität (1)
- Porous Ceramics (1)
- Poröse Keramik (1)
- Quantitative image analysis (1)
- Radiation sensor (1)
- Radiographie (1)
- Refraction enhanced imaging (REI) (1)
- Refraction topography (1)
- Refraktionskontrast (1)
- Refraktionstopographie (1)
- Rekonstruktionsalgorithmus (1)
- Resolution neutron-radiography (1)
- Risse (1)
- Rissentwicklung (1)
- Rissfortschritt (1)
- Röntgen-Refraktions-Computer-Tomographie (1)
- Röntgen-Refraktions-Radiographie (1)
- Röntgen-Topographie und -Streuung (1)
- Röntgendetektor (1)
- Röntgentomographie (1)
- Röntgenverfahren (1)
- SAXS (1)
- SCS6 (1)
- SRCT (1)
- Schadensentwicklung (1)
- Schädigungsverhalten (1)
- Scintillator (1)
- Sintering (1)
- Statistical analysis (1)
- Statistische Bewertung (1)
- Structure property relations (1)
- Subgrain structure (1)
- Synchrotron Laue Contrast Radiography (1)
- Synchrotron Laue Contrast Radiography SLCR (1)
- Synchrotron Röntgen Refraktion (1)
- Synchrotron Strahlung (1)
- Synchrotron X-ray imaging (1)
- Synchrotron X-ray refraction (1)
- Synchrotron instrumentation (1)
- Synchrotron radiography (1)
- Synchrotron-CT (1)
- Synchrotron-Radiographie (1)
- TBC (1)
- TBC - Thermal barrier coatings (1)
- THz (1)
- Talbot- Lau interferometry (1)
- Talbot-Lau Interferometrie (1)
- Thermal arrier coatings (1)
- Thermal barrier coatings (1)
- Ti6242 (1)
- Titanium Metal Matrix Composites (Ti-MMC) (1)
- Tomographische Rekonstruktionsalgorithmen (1)
- Topography (1)
- USAXS (1)
- Vergrößerung mit asymmetrischen Kristallen (1)
- Visualization (1)
- WAXS (1)
- WAXS technique (1)
- Wasserstoffunterstützte Rissbildung (1)
- Wasserstoffversprödung (1)
- Water distribution (1)
- Welding (1)
- Wide angle X-ray scattering (1)
- Wind turbine blades (1)
- X-Ray Computed Tomography (1)
- X-ray Computed Tomography (1)
- X-ray absorption and refraction CT (1)
- X-ray computed tomography (1)
- X-ray detector (1)
- X-ray diffraction (1)
- X-ray diffraction microscopy (1)
- X-ray phase contrast (1)
- X-ray radiography (1)
- X-ray refraction radiography (1)
- X-ray refraction topography (1)
- X-ray-refraction (1)
- Zerstörungsfreie Prüfung (1)
- grating (1)
- refraction (1)
- topography (1)
Organisationseinheit der BAM
Eingeladener Vortrag
- nein (45)
Non-destructive evaluation of advanced materials by synchrotron radiation refraction topography
(2002)
Einleitung
Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) hat im Synchrotronstrahlungslabor BESSY (im Wissenschafts- und Technologiezentrum Berlin-Adlershof) ein Röntgen-Strahlrohr (BAMline) sowie einen Messplatz für die zerstörungsfreie Materialcharakterisierung aufgebaut. Der Messplatz erlaubt die Untersuchung mit monochromatischer Röntgenstrahlung im Energiebereich von 5keV bis 60keV mit hohem Photonenfluß. Seit Anfang 2001 läuft der Probebetrieb zur Optimierung der Strahlungsquelle sowie des experimentellen Aufbaus.
Die Besonderheiten der BAMline im Vergleich zu Laboröntgenquellen sind der hohe Photonenfluss bei freier Wahl der Photonenenergie sowie die Polarisationseigenschaften und die außerordentliche Parallelität der Strahlung bei großem Strahlungsquerschnitt. Dies ermöglicht Refraktionstopogramme für Metall-Matrix-Komposite (MMC) in relativ kurzer Zeit, mit einer lateralen Ortsauflösung von 10µm, zu messen.
Das neuartige ZfP-Verfahren der Röntgen-Refraktions-Topograhy wurde an anderer Stelle ausführlich beschrieben [1,2]. Es nutzt die Messtechnik der traditionellen Kleinwinkelstreuung auf unkonventionelle Weise, und wurde in den letzten zehn Jahren in unserem Labor entwickelte und an die fortgeschrittenen Anforderungen für die zerstörungsfreie Charakterisierung von neuartigen Werkstoffen wie faserverstärkten Kompositen und Keramiken angepasst. Das Verfahren basiert auf dem Brechungseffekt von Röntgenstrahlen. Auf Grund der kurzen Wellenlänge der Röntgenstrahlen (l » 0.1nm) können innere Oberflächen sowie Grenzflächenkonzentrationen von Nanometer Große detektiert werden, so dass mit Hilfe dieser Technik sehr leicht Partikel, Risse und Porengrößen im Sub-Mikrometer-Bereich gemessen werden können, ohne dabei die Proben zu zerstören, wie es bei mikroskopischen Techniken notwendig ist.
Anwendungsfelder dieser Untersuchungsmethode sind z.B. die Erkennung von Faser-Matrix-Enthaftung nach Schlageinwirkung sowie Rissbildung durch Alterung und Herstellung bei faserverstärkten Kompositen.
Für die Charakterisierung Neuer Werkstoffe, vornehmlich Nichtmetalle, hat sich das Verfahren der Röntgen-Refraktions-Topographie bewährt. Es handelt sich phänomenologisch um eine Technik der Röntgen-Kleinwinkel-Streuung mit Probekörper-Abtastung bei fest vorgewähltem Streuwinkel. Gegenüber der klassischen Beugungstheorie dominieren jedoch bei der Streuung an Strukturen oberhalb von 0.3 µm Größe röntgenoptische Brechungseffekte. Detektierbar sind damit innere Ober- und Grenzflächen, insbesondere Mikrorisse unterhalb der lichtmikroskopischen Erkennbarkeit. Da es sich hierbei um eine Durchstrahlungs-Technik handelt, überlagern jedoch die Strukturen zu einer Projektion, analog zu den radiographischen Verfahren.
Um auch Informationen entlang der Durchstrahlungs-Richtung in der Tiefe des Probekörpers zu erhalten, wird unter kleinen Streuwinkeln die Computer-Tomographie durchgeführt, im ersten Ansatz mit nur zwei Meßkanälen, jeweils für die Messung der Absorptions- und der Refraktions-Intensität. Dazu werden nacheinander 360 Linear-Scans nach Drehung von jeweils 1° aufgenommen. Die Intensitätswerte werden nach den Regeln der fouriergefilterten Rückprojektion zu Computer-Tomogrammen verarbeitet.
Die Ergebnisse visualisieren die Anordnung von Grenzflächen und innere Oberflächen, die sich für zahlreiche nichtmetallische Werkstoffe, vor alllem im Transportmittel-Leichtbau als relevante Mikrostrukturen für das Versagens-Verhalten und die Werkstoff-Optimierung eignen. Zum Vergleich entstehen aus den simultanen Absorptionsmessungen gleichzeitig die klassischen Computer-Tomogramme, die ausschließlich Dichteänderungen anzeigen.
Röntgen-Topographische Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß die Streueigenschaften eines Probekörpers ortskorreliert erfaßt werden. Somit vereinigen sie die Vorzüge der bildgebenden Eigenschaft der Radiographie mit der Strukturselektivität der Röntgenanalyse. Sowohl die Röntgen-Weitwinkel-Streuung als auch die Röntgen-Kleinwinkel-Streuung (-Beugung und -Refraktion) werden topographisch für die Materialcharakterisierung eingesetzt. Die Topographie-Verfahren und Untersuchungsbeispiele an nichtmetallischen Werkstoffen werden dargestellt.
Röntgen-Topographie mit Klein- und Weitwinkel-Streuung und Röntgenrefraktions-Computertomographie
(2003)
For the first time Metal Matrix Composites (MMC) have been investigated by 3D Computed Tomography combined with enhanced interface contrast due to X-ray refraction. X-ray refraction is a relatively new approach for the characterization of advanced materials. The related techniques of Refraction Topography and Refraction Computed Tomography have been developed and applied at our laboratory during the last decade to meet the actual demand for improved nondestructive characterization of high performance composites, ceramics and other low density materials and components. X-ray refraction occurs, when X-rays crosses interfaces of spherical or cylindrical shape (e.g. pores or fibres) in the same way as visible light is refracted by lenses. These X-ray optical effects can be observed at small scattering angles of few minutes of arc as the refractive index n of X-rays is nearly unity (n = 1 10-6). Due to the short X-ray wavelength of about 0.1 nm the technique determines the amount of inner surfaces and interfaces of nanometer dimensions. The technique is expected to solve many problems in understanding the meaning of micro and sub micro structures in materials science. With the results of the CT investigation, some questions could be clarified for a better understanding of fatigue failure mechanisms under cyclic loading conditions. The specimens for the test programme have been provided by MTU Aero Engines. They consist of a titanium matrix (Ti6242) reinforced by SiC fibres (SCS6). The investigations have been performed at the materials research station of BAM (BAMline) at the Synchrotron Facility BESSY in Berlin, Germany.
X-Ray Refraction Topography
(2004)
Es wird ein Verfahren zur Röntgenabbildung schwach absorbierender Objekte vorgestellt. Als kontrastgebender Effekt wird die Röntgenrefraktion an Ober- und Grenzflächen ausgenutzt. Zur Erzeugung eines sogenannten Dunkelfeldes wird ein schwach gekrümmter Transmissionskristall eingesetzt, der lokal, d.h. in einem kleinen Ausschnitt des Einstrahlquerschnitts, die Bragg-Bedingung erfüllt. Innerhalb dieser Zone erscheinen die durch Refraktion abgelenkten Strahlkomponenten als hell leuchtende Interface-Strukturen. Die Synthese mehrerer Dunkelfeldstreifen ergibt hochaufgelöste 2D Beispiel von biologischen und technischen Mikrostrukturen.
We investigated to our knowledge for the first time the capabilities of long period gratings (LPG) in single-mode microstructured polymer optical fibre (mPOF) as real-time gamma dosimeter. The fibre is made from polymethyl methacrylate (PMMA) with a polycarbonate jacket. We measured the radiation-induced wavelength shift of the mPOF LPG loss feature wavelength and the radiation-induced attenuation of a mPOF for
different wavelength between 600 nm and 800 nm for gamma radiation with an energy distribution between 6 keV and 18 keV.
A novel approach to strongly suppress artifacts in radiography and computed tomography caused by the effect of diffuse background Signals (backlight) of 2D X-ray detectors is suggested. Depending on the detector geometry the mechanism may be different, either based on the optical scattering of the fluorescent screen materials into optical detection devices or Compton or X-ray fluorescence scattering by the detector components. Consequently, these erroneous intensity portions result in locally different violations of Lambert Beers law in single projections (radiographs).
When used as input data for computed tomography these violations are directly observed via modulation of the projected mass as a function of the rotation Phase and the samples aspect ratio (dynamics). The magnitude of the diffuse Background signal depends on the detector area covered by the projected sample. They are more pronounced the smaller the shaded area and the stronger the total attenuation.
Moreover, the local intensity mismatch depends on the attenuation of the sample.
We present very basic reference data measured with multiple metal foils at a synchrotron radiation source. Beam hardening artifacts can be excluded due to the monochromatic radiation. The proposed correction procedure assumes a constant (non-local) scattering mechanism.
In den unterschiedlichsten Methoden der Computertomographie tritt häufig ein diffuses Untergrundsignal in den Einzelprojektionen auf: im Falle der Parallelstrahl-CT mit Synchrotronstrahlung handelt es sich um ein Hinterleuchten durch den Fluoreszenzschirm, der vor der CCD-Kamera angeordnet ist. Dieses Hinterleuchten unterscheidet sich von dem bekannten Nachleuchten (Phosphoreszenz) durch zeitliche Konstanz.
Hier äußert sich das Hinterleuchten als Modulation der projizierten Masse und somit als Funktion der Phase (Projektionswinkel) und des Aspektverhältnisses des Objektes. Der Einfluss des Hinterleuchtens ist abhängig von der Größe des von der Probe abgeschatteten Detektorbereiches und des Objektumfangs (Dynamik). Dies hat u.a. zur Folge, dass Abweichungen vom Absorptionsgesetz auftreten, die umso
stärker ausgeprägt sind, je weniger Detektorfläche das Objekt abdeckt und je stärker das Objekt schwächt. Dabei können Aufhärtungseffekte wegen der monochromatischen Strahlung ausgeschlossen werden.
Mit Referenzmessungen und einem isotropen, homogenen Ansatz, der diese Abweichung als Hinterleuchten beschreibt, lassen sich die auftretenden Fehler deutlich verringern.
Beyond classical X-ray techniques are used for the purpose of preferably short-term applications, but some supplementary X-ray and synchrotron techniques for higher resolution microdiagnostics take advantage of scattering effects. In contrast to directly imaging methods their resolution is only limited by the diffraction limit of the X-ray wavelength, far below the atomic dimensions. These techniques of scanning topography and refraction synchrotron tomography may permit the systematic diagnostics for finding and exploiting structure/property relations like correlations among atomic, nano and microstructures with macroscopic properties. Their basic advantage over microscopic techniques is their potential for the non-destructive characterisation of materials, far from invasive sample treatments. They combine scattering and spatial resolution.
Eine neuartige Korrektur artefaktisch gemessener Intensitäten von Röntgenflachdetektoren wird vorgeschlagen. Die betrachteten Artefakte betreffen eine diffuse Umverteilung der Intensität und führen zu beträchtlichen Verfälschungen der wahren Schwächung und verletzen mithin das Lambert-Beer'sche Gesetz.
Sie werden sowohl in Laborexperimenten mit Röntgenröhren (polychromatische Einstrahlung) als auch mit monochromatischer Synchrotronstrahlung bei Einsatz indirekt konvertierender Detektionssysteme (Fluoreszenzschirm, Optik, CCD-Chip) beobachtet.
Dieser Effekt wird als Hinterleuchten bezeichnet.
In der vorgestellten Studie werden mittels wohldefinierter Randbedingungen Gesetzmäßigkeiten des Hinterleuchtens untersucht: durch Einsatz monochromatischer Strahlung können Aufhärtungseffekte als Ursache ausgeschlossen werden. Das Hinterleuchten ist umso stärker ausgeprägt, je weniger Detektorfläche vom Objekt abdeckt wird und je stärker das Objekt schwächt. Mit Blick auf Tomographien ergibt sich eine Modulation der 'Dichte' als Funktion des Projektionswinkels, deren Amplitude mit dem Objektumfang steigt (Dynamik).
Der isotrope und homogene Ansatz zur numerischen Korrektur macht lediglich Gebrauch von Intensitätsmittelwerten und stellt die Gültigkeit des Schwächungsgesetzes in modifizierter Form wieder her.