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Organisationseinheit der BAM
Eingeladener Vortrag
- nein (67)
"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.
Threat detection and imaging
(2007)
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)
Die Arbeitsgruppe 5 der Europäischen Föderation für Zerstörungsfreie Prüfung (EFNDT Working Group 5 „Public Security and Safety“, EFNDT WG 5) verfolgt weiterhin das Ziel, organisatorisch weit auseinanderliegende Zuständigkeiten und Arbeitsgebiete zusammenzuführen, die weitgehend mit gleichen, zumindest ähnlichen Prinzipien und Methoden arbeiten.
Auf der Suche nach neuen Wegen stoßen beide Seiten auf Gemeinsamkeiten. Dies gilt auch für neue Ansätze und Bewertungsmethoden von Techniken, mit denen Risiken vermindert werden sollen. Hierzu hat in Berlin ein Workshop im Oktober 2012 stattgefunden, auf dem parallele Projekte zur Container- und Frachtsicherheit zusammengeführt werden konnten. Herausgestellt wurde die Komplementarität der laufenden Projekte, gemeinsame Aspekte sollen künftig auch zusammen bearbeitet werden. Darüber hinaus wurden neue Methoden und Vorgehensweisen vorgestellt, aber auch die Sichtweise der Europäischen Kommission mit ihren Vorstellungen zu einem europäischen Markt für Sicherheitstechnik dargestellt. Angesprochen wurden bestehende und vorgeschlagene europaweite Regulierungen und das europäische Referenznetz zum Schutz kritischer Infrastrukturen (ERNCIP), welches ein Netzwerk von Laboratorien für den Test von Sicherheitstechnik zum Ziel hat. Auf technischem Sektor standen Methoden im Vordergrund, mit denen die Gesamtmenge eines Gefahrstoffes wie z.B. Sprengstoff erkannt werden können, und nicht nur Spuren als indirektem Hinweis. Die Arbeitsgruppe konnte somit erstmalig ein neutrales Forum für parallel laufende Projekte zur öffentlichen Sicherheit zur Verfügung stellen. Die auf den Workshops 2010 bis 2012 in Berlin gehaltenen Vorträge sind auf der EFNDT WG 5 – Webseite im geschützten Bereich zu finden.
Nicht alles davon ist geeignet, es der allgemeinen Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Deshalb sind alle Vorträge aus den Workshops in einem passwortgeschützten Verzeichnis abgelegt. Die Erteilung des Passwortes erfolgt über den Convenor der Arbeitsgruppe durch die EFNDT. Eine Erweiterung dieser Struktur zu einem Austauschforum ist vorgeschlagen. Zur Teilnahme daran sind nicht nur Mitglieder in den Gesellschaften für zerstörungsfreien Prüfung eingeladen, sondern auch diejenigen, die in den Anwendungsgebieten zur öffentlichen Sicherheit tätig sind.
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.
As a matter of fact, avoiding unexpected events with an undesired outcome is an element of survival strategies.
Such events are encountered unexpectedly mainly because they occur rarely. Both, safety and security measures are the main pillars to prevent them by appropriate inspections. Common tools in both areas e.g. are radiological technologies enabling an insight into objects to detect suspicious features without even touching them. Since any of these measures is linked to efforts, costs or even obstructions of ongoing processes, it needs a rationale to invest into an appropriate activity. A putative objection to take action in this direction always could be the question 'when and how often it could happen'. This gave rise to find approaches how to define 'rare events' and how to deal with them. Since they entail both, the frequency of occurrence and the unpleasantness of the possible outcome make them to have something in common with the definition of risk: a combination of the probability of occurrence of harm and the severity of that harm. Tackling putative consequences is one side of the coin whereas understanding the rareness of an event is the other, an aspect that worries but not always fully understood.
As a first step in approaching the subject 'rare events', the putative occurrence rate is considered in terms of probability distribution functions or their cumulative ones, resp. The problems of estimating an incidence of such an event will be tackled subsequently with the problem of assessing the reliability of diagnostic measures.
Any numeric approach of dealing with rare events inevitably remains an ill defined or 'ill-posed' problem that needs additional information for a reasonably satisfying solution. Ways to ease this situation can be found in utilizing additional information, also commonly called prior knowledge, that might be introduced via the Bayesian inference or by regularization algorithms. Simplified models will demonstrate how to apply such tools.
As a consequence, there are ways helping to avoid unexpected ad 'surprises' by taking adequate measures in due time upon the correct perception of certain indications.
EFNDT working group 5 'NDT technology for public security and safety', two areas with the same aim
(2014)
It is a quite common and understandable wish to make the world a safer place. This entails both freedom from danger, and thus encompasses both, safety and security. However, it is a trivial fact that public security and technical safety are commitments to distinct social entities that might be quite understandable due to the various kinds of threats. On the other hand, it is a common justifiable interest to have effective methodologies to detect them in time, i.e., before something disastrous might happen. It is rather obvious that particularly non-destructive inspection technologies, namely radiological methods, are applied in both areas. As a logical consequence, sharing the technical knowledge and experiences could be of benefit for both of them. However, the different areas of activities cleave the information exchange between them. In order to overcome this gap, the EFNDT Working Group 5 'NDT Technology for Public Security and Safety' (EFNDT WG 5) has taken an initiative to bring together actors of both areas of activities, symbolized as building a 'bridge'. The activities of the EFNDT WG 5 range from identifying features exhibiting certain threats that are detectable with available NDT technologies, adapting and improving them according to their specified applications and to search for alternative technologies or ways of applications where deemed to be applicable. Successful exchanges of information and experiences have been achieved in recent workshops, where also new ideas have been raised for future common projects. This kind of work is far from being completed; it is more or less at its beginning. In future workshops it is intended to follow up these ideas and to pave the way for future common interdisciplinary projects. Therefore, all groups involved in such projects are welcome, not only researchers and NDT-specialists, but also all endusers of the respective technologies as well as theoreticians for risk assessment, performance evaluation, modelling, statistics etc. All the addressed areas are deemed to play an important role in making the world a safer place, cooperatively.
Wooden artworks residing in churches for centuries inevitably suffered from decaying processes such as Wood worm infestation. About 100 years ago, this process was ceased with a polluting coal tar extract 'Carbolineum', a treatment usually applied to railway sleepers. Nowadays, this lead to undesired effects not only of causing dark stains on the surface of the treated sculptures but also in unimpaired release of traces of harmful substances into the atmosphere perceptible as the typical smell of coal tar oil. To resolve this problem, the knowledge of the internal structure could provide a support for this effort. As an example, sculptures from an epitaph in a church in northern Germany were subjected to X-ray and neutron computed tomography (CT). The purpose of using neutrons was to get information about the distribution of the impregnant Carbolineum. It consists of a mixture of polycyclic aromatic hydrocarbons which should increase the absorption of neutrons. In contrast, X-rays are rather poorly absorbed by such substances as compared to the wood matrix. All radiographic approaches
revealed traces of previous conservation measures that were not always documented in detail. Comparing the neutron images with those from the X-ray interrogation some differences became obvious indicating varied material compositions. Nails e.g. were clearly visible in the X-ray images rather than in the neutron ones. Some less visibly stained parts of the sculptures correspond with obviously replaced materials in the inside. These results will be used to identify ways how to treat the infested artworks.