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Untersuchungen haben gezeigt, dass sich ältere Schafe gut als Modell für die mi-nimalinvasive Behandlung von Osteoporose eignen [1]. Um einen Behandlungs-effekt nachzuweisen, wird dabei unter anderem die Belastungsfähigkeit des Kno-chens durch Druckversuche an kleinen Zylindern aus den behandelten und unbe-handelten Knochen bestimmt. Diese hatten hier einen Durchmesser von 10 mm und eine Höhe von 13 mm. Für den in-situ Druckversuch wurde eine Deben CT5000 verwendet. In einer Serie von Druckerhöhungen wurden die Proben je-weils tomographiert. Dabei ergab sich zunächst, dass mit der µCT innerhalb der Knochen im oberen und unteren Bereich schon Brüche nachgewiesen werden können, obwohl die gemessene Kraftaufnahmekurve keine Unstetigkeit zeigt. Deswegen wurden die starren Probenaufnehmer der Deben Anordnung durch bewegliche Aufnehmer ergänzt, die eine leichte Verkippung der belasteten Ober-flächen ausgleichen können. Ein Vergleich der gemessenen und der aus den µCT-Daten berechneten Verschiebungsfelder ergab trotz der komplexen Struktur der Knochen gute Übereinstimmungen. Diese Verschiebungen wurden dann mit den aus den µCT Daten simulierten mechanischen Druckversuchen, Von-Mise-Spannungen und daraus berechneten Verschiebungen verglichen. (VGStudioMax Simulation).
X-ray computed microtomography for the study of the soil-root relationship in grassland soils
(2013)
We present results from the analysis of three-dimensional X-ray computed tomography images of undisturbed soil samples in grassland sites. A strong positive correlation between root parameters and the solid surface/solid volume ratio was found. Preliminary analyses suggest that the relationship between soil structure and root patterns is related to the intensity of land management at the grassland sites, with reduced root volumes at sites with increased land use intensity.
The exploration of soil structure and its consequences for ecological functions is of prime importance for understanding of the 'critical zone.' In soils, the relationship between soil structure and plant roots—which influences water dynamics in soil—deserves special interest. With X-ray computed microtomography (micro-CT), soil structure and roots may be visualized and quantified simultaneously. We analyzed undisturbed soil samples from three grassland sites. After scanning the soil cores with an X-ray micro-CT scanner (resolution 40 µm), roots were delineated from the soil material and soil pore space by means of their X-ray grey value characteristics followed by the use of space transformation during image analyses. To determine efficacy of the X-ray micro-CT to identify roots, root volumes and surfaces were quantified with a standard root washing method showing good correspondence. A strong positive correlation between root volume and surfaces and the solid surface/solid volume ratio was found, with greater root growth in a more aggregated and porous soil. Preliminary analyses suggest that the relationship between soil structure and root patterns is related to the intensity of land management at the grassland sites, with reduced root volumes and surfaces at sites with increased land use intensity. This methodology has substantial potential for further research on management influences on soil structure and root growth across landscapes.
Mit Hilfe der Computertomographie können zerstörungsfrei Bilder des Bodengefüges gewonnen werden. Sowohl die verschiedene Dichte des Bodens als auch Hohlräume und Poren sowie Wurzeln und anderes organisches Material können dargestellt werden. Die Wurzeln werden dabei lagerichtig wiedergegeben. Begrenzt wird dieses durch die Ortsauflösung des jeweiligen Tomogramms.
Ist die Methode für eine Fragestellung aus der landwirtschaftlichen Praxis – Einfluss der Bodenbearbeitung auf das Wurzelbild von Raps – geeignet?
Thermal insulation and mechanical resistance play a crucial role for the performance of an intumescent coating. Both properties depend strongly on the morphology and morphological development of the foamed residue. Small amounts (4 wt%) of fiberglass, clay and a copper salt, respectively, are incorporated into an intumescent coating to study their influence on the morphology and Performance of the residues. The bench scale fire tests were performed on 75 x 75 x 2 mm³ coated steel plates according to the standard time–temperature curve in the Standard Time Temperature Muffle Furnace+ (STT Mufu+). It provided information about foaming dynamics (expansion rates) and thermal insulation. Adding the copper salt halved the expansion height, whereas the clay and fiberglass Change the height of the residue only moderately. The time to reach 500 °C was improved by 31% for clay and 15% for the other two fillers. Nondestructive micro computed tomography is used to assess the inner structure of the residues. A transition of the residue from a black, carbonaceous foam with closed cells into an inorganic, residual open cell sponge occurs at high temperatures. This transition is due to a loss of carbon; the change in microstructure is analyzed by scanning electron microscopy. Additional mechanical tests are performed and interpreted with respect to the results of the morphology analysis. Adding clay or copper salt improved the mechanical resistance tested by a factor 4. The additives significantly influence the thickness and foaming Dynamics as well as the inner structure of the residues, whereas their influence on insulation Performance is moderate. In conclusion, different modes of action are observed to achieve similar insulation performance during the fire test.