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This sequence of X-Ray images shows how one of the most common Italian moka pots actually work! The sequence starts with a completely prepared moka pot (water in the bottom part, coffee in the middle and hot plate on). During the process the water starts to boil and the steam pressure pushes the hot water through the coffee into the bassin at the top of the pot. This video sequence and additional explanations can also be found on Wikipedia.

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.

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.

Since a few years the direct detection of X-ray photons into electrical signals is allowed by usage of highly absorbing photo conducting materials (e.g. CdTe) as detection layer of an underlying CMOS semiconductor X-ray detector. NDT energies up to 400 keV are today also possible. The image sharpness and absorption efficiency is improved by the replacement of the unsharp scintillation layer (as used at indirect detectors) with a photo conducting layer of much higher thickness and a high voltage across it. If the read-out speed is high enough (ca. 50 – 100 ns dead time) single X-ray photons can be counted and their energy measured. Read-out noise and dark image correction can be avoided. By definition of energy thresholds selected energy ranges of the X-ray spectrum can be detected or also suppressed. This allows material discrimination by dual-energy technique or the reduction of image contributions from scattered radiation, which results in an enhanced contrast sensitivity. To use these advantages in an effective way, a special calibration procedure has to be developed, which considers also time dependent processes in the detection layer. This contribution presents some of these new properties of direct converting DDAs in comparison to the conventional indirect converting detectors for fiber composites and thick walled steel pipes (up to 35 mm wall thickness). Possible new application areas of NDT will be discussed for material discrimination especially within fiber reinforced composites (e.g. CFRC und GFRC).