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Organisationseinheit der BAM
Eingeladener Vortrag
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Bildbearbeitung
(2002)
The existence of some 100 million active mines threatens human life and curtails substantially the economic base in over 70 countries. Humanitarian demining is tedious and it currently only employs metal detectors, prodders, dogs and armoured mechanical vehicles.
Achieving a world free of mines within a period of 10 years as stipulated in international treaties requires safer and more efficient technologies. In response to this challenge the Working Group 5 of the European Federation for Non-Destructive Testing (EFNDT WG5) was founded in Berlin in March 1999. The subject of this working group now consisting of 50 members from 17 countries is the detection of antipersonnel mines (APMD). The basic idea was to investigate existing NDT methods into their ability to aid mine detection. The scope of activities ranged from collecting available information, setting up links to related organisation, defining terminology and standards to selecting dedicated research projects. Since some of these tasks are already conducted by other organisations on an European and international level the attention of the working group has been focused mainly on two R&D areas and on reliability assessment studies. Otherwise, EFNDT WG5 APMD nevertheless remains open to novel approaches in mine detection. Aim of all activities is to provide deminers with safer and more efficient tools than merely with prodders and metal detectors currently used for their dangerous task.
Radiography is a helpful method to identify the inherent structure of unexploded ordnances (UXOs). Portable Computed Radiography (CR) systems on the basis of phosphor imaging plates , have attracted attention for NDT-applications during the last few years. A portable IP system ACR 2000 has been tested for X-ray inspection of UXO's in the field. Digitised radiographs are presented to explain the needs and demands for a reliable characterisation of UXO's. Computed radiographs of UXOs are compared with film radiographs exposed in the same way, to evaluate the reliability and to identify advantages and disadvantages of the CR system for UXO inspection. Film based and CR systems provide sufficient information for identification of chemical warfare agents in UXO's, which is an essential problem for explosive ordnance disposal. The advantages and the potential of the portable CR system is discussed on the basis of experiences gathered during different field trails.
Bildbearbeitung
(2002)
Demonstration von Beispielen zur Bildverarbeitung von radiologischen Aufnahmen (Speicherfolien)
(2002)
Podiumsdiskussion - Pro und Contra: Filmersatz durch digitale Medien, Empfehlung für die Zukunft
(2002)
Ability of Non-Destructive Testing to Contribute to Humanitarium Mine Detection and Clearance
(2002)
THz-Forschung in der BAM
(2004)
In diesem Beitrag wird die Anwendung von Radiographiesystemen zum Auffinden von Holzschäden beschrieben. Die Anlage besteht aus einer mobilen Röntgenblitzröhre und einem digitalen Radiographiesystem mit Speicherfolie oder einem Flachdetektor. An Hand der durchgeführten Versuche an Laub- und Nadelbäumen sowie an Eichenbalken der Marienkirche der Lutherstadt- Wittenberg wird die Detektion innerer Schäden gezeigt.
The detection of defects in aircraft components or parts of a power plant or mines in the ground is connected with the task to distinguish between signals caused be the item searched for and noisy signals from other sources. The reliability of the system is the better the better the system is in detecting the wanted signal and avoiding false alarms caused by noise. It is usual to measure the reliability of diagnostic systems in terms of ROC-curves (Re-ceiver Operating Characteristics) and POD-curves (Probability of Detec-tion). The ROC curves describe the POD versus Probability of False Alarm with growing system sensitivity along the curve. POD curves describe the Probability of Detection for a fixed sensitivity for a variation of item sizes or depths. Reliability of the whole system is always a composition of the physics
and technique, application influences and the human factors. For the scien-tific understanding and possibilities of improvement, decomposition accord-ing to a modular model is helpful. The authors present their experiences with the reliability evaluation of metal detectors for humanitarian demining and an NDT system of mechanized ultrasonic phased array testing of copper welds. The special concern in demining is the influence of soil types, detec-tors and the experiences of human beings.
Human perception of images
(2005)
Throughout human history, wood has been used for various purposes: for
building shelters, houses and bridges, for manufacturing furniture and
household or agricultural appliances (from ploughs to spoons), as burning
material or simply as walking sticks. Contemporarily, vast amounts of wood
are going into paper production. As a consequence, different qualities of
wood are selected appropriately for the various applications. Beams incorporated
into buildings and constructions have to be sturdy and durable;
boards for furniture are supposed to be free of knots or are expected to have
certain ornamental structures. As long as wood is not simply destined for
burning it should be free of undesired knots or internal damages such as rot
or worm holes. Particularly in cases of infestation with wood destroying
fungi that definitely impairs mechanical strength and even may generate
hollows such damages are frequently invisible from the outside. Radiographic
methods are capable to detect internal damages as well as hidden
knots without the need of drilling holes or cutting a specimen to pieces.
The most thoroughly method to visualise the interior of a wooden specimen
is tomography which shows annual growth rings in their complete circumference
and all the knots or damages that might be included. However, some
of them as well as patterns of annual rings suitable for dendrological investigations
are recognisable with a less laborious method that might be applicable
even in the field, i.e. contemporary digital radiography combined with
image processing. Samples of lumber shall be presented showing the typical
annual ring structures and some infested areas.
Some of the most perfidious remnants of war are mines threatening not
only combating parties but also innocent civilian lives. Moreover, they make large
areas inaccessible that otherwise could be used economically. This threat exists
even long after cessation of hostile actions. Up to now, the range of tools for humanitarian
demining is confined to mine detection dogs, metal detectors, prodders,
manual excavation tools and mechanical clearance machines (flails and tillers). In
1999, this gave rise for the Board of Directors of the EFNDT to suggest whether
detection methods commonly applied may also be helpful in detecting mines and the
like. It was proposed to transfer existing NDT technology to these areas. As a consequence,
Working Group 5 Antipersonnel Landmine Detection (APLD) was
founded to support this concept. As soon as the group became aware of the fact that
mines were encountered not only in the soil but also elsewhere the name was
changed to Antipersonnel Mine Detection (APMD).
It now is becoming more and more obvious that vicious devises such as mines
and bombs threatening lives everywhere represent an increasing risk to everybody.
In contrast, the particular interest in antipersonnel mine detection is decreasing in
favour of general security and safety. However, all these problems have in common
that such devices need to be detected in time, i.e. before they become effective. This
gives reason to extend the scope of the existing Working Group 5 accordingly. It is
of advantage to exchange existing knowledge and there is a chance to keep the
awareness of the mine problem alive by this way.
Industrial Radiology
(2006)
Threat detection and imaging
(2007)
Threat detection and imaging
(2007)
Wood is the material that has accompanied the whole development of mankind in various applications, for manufacturing tools and weapons, for buildings and constructions and also as fuel. It has various appearances and is subjected to decomposing changes, so there are sufficient arguments for non-destructive testing of wooden objects in the same way as is common practice with other technologically used materials. However, even today wood is rarely tested. Moreover, artefacts of cultural heritage containing wood are rare and delicate, so dismantling these for studying purposes is undesirable. Radiological inspection technologies are the methods of choice to provide a non-destructive insight. Interrogations of a specimen with various kinds of radiation provide different answers about their internal structures. High-quality detailed images are achievable with X-rays or gamma radiation in cases where heavy metals or other dense materials are not involved. Neutrons behave complementarily; they are avidly absorbed by light elements such as hydrogen on the one hand and yet are capable of easily penetrating heavy metals on the other. This provides an alternative for X-ray radiography and tomography when material characteristics are of primary interest rather than structural details, or when shielding with plates or sleeves of heavy metal severely impedes inspections with X-ray or gamma radiation technologies. However, due to the moderating effect of wooden samples it is essential to use fast neutrons for radiography and tomography of voluminous objects. Some typical examples described here will show the difference between neutron and X-ray photon-based radiographic technologies.
"Um Holz auf Schäden hin zu untersuchen, müssen Verfahren auch vor Ort durchführbar sein. Mit Hilfe von mobilen, tragbaren Röntgenblitzröhren und digitalen Radiografiesystemen ist dies möglich. Um die Anzeichen einer Schädigung im digitalen Röntgenbild zu erkennen, ist eine Bildbearbeitung notwendig. Hier werden die Ergebnisse von Röntgenuntersuchungen mit Blitzgeneratoren, einem digitalen Radiografiesystem auf Halbleiterbasis und einer automatisch ablaufenden Bildbearbeitung vorgestellt. Bei den Beispielen handelt es sich jeweils um eine Probe aus Nadelholz und Laubholz, die von geschädigten Bäumen und Bauwerken entnommen wurden. Dem einbaufrischen Bauteil wurden künstliche Strukturen eingebracht. Die aufgeführten Beispiele demonstrieren, wie mit transportablen Geräten innere Schäden im Holz zerstörungsfrei aufgespürt werden können." (gekürztes Autorenreferat) Schadstellen und Fäulnis in trockenen Bäumen und in trockenen Holzbalken lassen sich mit den Mitteln der digitalen Radiographie darstellen. Diese Aufnahmetechniken kommen mit geringeren Strahlendosen als bei einer herkömmlichen Filmbelichtung aus. Die Verwendung digitaler Detektoren, kombiniert mit einer PC-basierten Bildbearbeitung, erlaubt eine schnelle Auswertung vor Ort. Die automatisierte Bildfilterung gestattet eine zügige Durchführung auch ohne tiefgehende Kenntnisse in der digitalen Bildauswertung. Diese spielt hier eine tragende Rolle, wobei die in den Rohbilddaten enthaltenen relevanten Informationen gegenüber denjenigen, die im Augenblick weniger oder nicht interessieren, hervorgehoben werden. Risse werden längs der Einstrahlrichtung gut sichtbar, senkrecht dazu verlaufende allerdings wegen mangelnder Kontrastunterschiede nicht. An dieser Stelle bietet sich die Ultraschall-Echotechnik als komplementäres Verfahren an.
Digital detectors such as phosphor imaging plates (IP) and digital detector arrays (DDA) allow radiographic inspection with higher efficiency and improved image quality in comparison to the classic film technique. Mobile X-ray flash tubes are used routinely for veterinarian and security applications. New high sensetive IPs and DDAs enable to apply them for inspection of light materials with low X-ray attenuation as in aluminium, plastics and composites. A versatile computed tompgraphy (CT) system was developed for in situ inspection of large aircraft components under production conditions. A gate based planar computed tomograph wsa developed and testes for inspection of integrety of the stringer incorporation. Successful test trials were performed to prove the detection rate of cracks in embedded stringers. Honey comb structures of aircrafts have to be inspected for water inclusions during in-service inspections. Thermography is a powerful method for in house inspections when variations in temperature caused e. g. by sunshine can be excluded. A new X-ray diaphragm was developed for mobile back scatter measurements of large components. This method is insensitive to heat alterations in the field and thus can be applied also outdoors.
Radiographie von Holz
(2009)
Die radiologische Untersuchung von Holz ist hinsichtlich der Durchführung
und Auswertung komplex. Im Gegensatz zu künstlich hergestellten Materialien zeichnet
sich Holz besonders durch seine Heterogenität und Individualität aus, kein Stück ist wie das
andere. Dies erschwert bei der radiologischen Inspektion die Fehlerdetektion, da diese teilweise
schwer von natürlichen Wachstumsmerkmalen zu unterscheiden sind. Insektenfraßgänge
und Hohlräume durch biologischen Abbau sind deutlich erkennbar, schwieriger
wird es bei feinen Rissen und Anzeichen für Fäulnis. Metallische Einbauten wie Nägel und
Bolzen sind natürlich gut zu erkennen, großflächigere Platten können jedoch den Einblick
in die benachbarten Gebiete versperren. Klebstoffschichten sind im Röntgenbild nur dann
sichtbar, wenn sie exakt parallel zum Strahlengang getroffen werden. Verschiedene
Strukturmerkmale treten also radiologisch recht unterschiedlich in Erscheinung, deshalb
liegt es nahe, zu deren Erkennung mehr als nur eine Durchstrahlungstechnologie
anzuwenden. Während bei immobilen Objekten, d.h. Bauwerken und Bäumen, mobile
Durchstrahlungstechniken mit Röntgen- oder Gammastrahlen (Se-75) in Frage kommen,
stehen im Labor auch (schnelle) Neutronen alternativ zur Verfügung. Die verschiedenen
Techniken, einschließlich der Tomographie mit Neutronen, werden an zwei größeren Prüfteilen
demonstriert, einer Brettschichtholzprobe und einem Knotenpunkt aus einer Holzbrücke
mit eingebauter Stahlplatte. Neutronen lassen Materialunterschiede differenzierter hervortreten
und durchdringen sperrige Metallteile besser, trotz verringerter Bildqualität. An
Verbesserungen wird derzeit gearbeitet.
Die Arbeitsgruppe 5 'Public Security and Safety NDT Technologies
(PSSndtT)' der Europäischen Föderation für Zerstörungsfreie Prüfung (EFNDT) hat
sich zur Aufgabe gestellt, vorhandene ZfP-Techniken darauf hin zu überprüfen, ob
und inwieweit sie für einen Einsatz im Bereich der öffentlichen Sicherheit
('Security') geeignet sind. Ausgangspunkt war die Suche nach Antipersonenminen
in ehemaligen Kriegsgebieten. Die zunehmende Bedrohung der Allgemeinheit
durch den Terrorismus veranlasste den EFNDT, ZfP-Anwendungen auf die
allgemeine öffentliche Sicherheit auszuweiten. Der Blick auf die Praxis und die Erfahrungen
in der ZfP kann neue Wege eröffnen und erspart mögliche parallele Eigenentwicklungen.
Umgekehrt wird man immer auch vom praktischen Feldeinsatz
mobiler Inspektionstechnik lernen, besonders unter erschwerten Einsatzbedingungen
in Bezug auf erschwerte Zugänglichkeit und eingeschränkt verfügbare Zeitrahmen.
Es wird über die bisherigen Aktivitäten und Perspektiven berichtet.
Ein gemeinsames Anliegen sowohl der technischen Sicherheit im Sinne von
'Safety' als auch der öffentlichen im Sinne von 'Security' als Schutz vor Anschlägen
und Verbrechen ist die Einschätzung bzw. die Bewertung vorbeugender Maßnahmen,
die der rechtzeitigen Erkennung einer Bedrohung dienen. An einem Beispiel
soll gezeigt werden, wie umgekehrt die ZfP auch von Konzepten zur Maßnahmenbewertung
in Sicherheitskontrollen profitieren könnte, besonders dann, wenn
eine einzelne Methode nicht hinreicht, um ein drohendes Schadensereignis zu erkennen.
Ohne Schäden in die Tiefe - Zerstörungsarme und zerstörungsfreie Verfahren zur Untersuchung von Holz
(2010)
EFNDT Marine Forum
(2011)
Abweichend von der gängigen Vorgehensweise, mit einem Bleistiftstrahl
die Lage eines Bildpunktes festzulegen und die rückgestreute Strahlung großflächig aufzunehmen, bietet die neu entwickelte Kamera Unabhängigkeit von Einstrahl- und Blickrichtung. Ausgestattet mit einer 'Optik' für hochenergetische Strahlung, wie die bereits beschriebene Schlitzblendenkamera, ist die variable Gestaltung von Einstrahl- und Blickrichtung möglich. Damit eröffnet sich die
Chance, Strahlung absorbierende Details in einem Objekt sichtbar werden zu lassen, die sonst von einer streuenden Umgebung überstrahlt würden. Zudem wird gezeigt, wie sich das Erscheinungsbild von Objekten umgebungsbedingt im Rückstreubild ändern kann.