Industrielle Röntgenprüftechnik

Control 2012 EZRT Röntgentechnik Keyvisual
© Fraunhofer EZRT

Control 2012 EZRT Röntgentechnik Keyvisual

Von XXL bis Nano: Lösungen für die Röntgenbildgebung

Das Fraunhofer-Entwicklungszentrum Röntgentechnik EZRT entwickelt kundenspezifische Lösungen im Bereich der Röntgenbildgebung. Dabei bildet das Fraunhofer EZRT von der Strahlerzeugung bis zur automatischen Bild- und Volumendatenauswertung die komplette Röntgenprüfkette ab. Im Rahmen der Messe Control gewähren die Wissenschaftler des Fraunhofer EZRT Einblicke in das Anwendungsspektrum der Röntgenbildgebung und stellen Auswertemöglichkeiten in den Modalitäten 2D, 2,5D und 3D vor.

 

Live-Demonstrationen der Röntgenbildgebung

Bei Live-Demonstrationen der Röntgenbildgebung werden beispielhafte Proben moderner Werkstoffe untersucht und einer probenspezifischen Auswertung unterzogen, die neben einem visuellen Eindruck innerer Strukturen Rückschlüsse auf Werkstoffeigenschaften ermöglicht. Individuelle Fragestellungen können während der Demonstration diskutiert werden. Die Messungen finden dreimal täglich statt und es steht jeweils eine Materialklasse im Mittelpunkt. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, mitgebrachte Proben bis zu 40 x 40 x 40 mm Umfang untersuchen zu lassen.

Die Messungen erfolgen auf der mobilen Computertomographie-Anlage CTportable, dem mit einer Größe von 35 x 30 x 23 cm weltweit kleinsten tragbaren CT-System. Das Gerät ermöglicht den Verzicht auf ein spezielles Labor oder besonders geschultes Personal, wodurch sich die Investitionskosten deutlich verringern. Der Anschluss über die USB-Schnittstelle an ein Notebook gewährleistet einen einfachen Aufbau und einfache Handhabung. Es wird keine weitere externe Hardware benötigt. Durch ein Gewicht von unter 20 kg wird eine größtmögliche Mobilität erreicht. Dadurch kann eine deutliche Zeitersparnis erreicht werden, da die Messung direkt bei der Probe stattfinden kann und Ergebnisse sofort zur Verfügung stehen. Neben der klassischen 3-D-CT Rekonstruktion bietet die CTportable auch die Möglichkeit, artefaktreduzierte Messungen mit dem Helix-Scanverfahren durchzuführen. Durch den Einsatz dieses Verfahrens kann zudem der vertikale Messbereich gesteigert werden.

Das Konzept der CTportable sieht Möglichkeiten für verschiedene Ausführungsvarianten vor. So kann die Anlage beispielsweise mit anderen Detektoren und Röntgenröhren ausgestattet werden, z.B. um eine höhere Auflösung zu erreichen oder das maximale Probenvolumen zu erhöhen.

 

Dazu demonstriert das Fraunhofer Entwicklungszentrum Röntgentechnik EZRT verschiedene Software-Lösungen:

  • Correction Suite
  • Labex
  • RawImageQualityChecker

 

CTportable - transportable Röntgen-Computertomographieanlage
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CTportable - transportable Röntgen-Computertomographieanlage

Software Correction Suite

Das Programm Correction Suite, eine bedienerfreundliche Software zur Korrektur systembedingter Artefakte in der Röntgenbildgebung, die eine optimale Bildqualität gefährden. Beispielsweise entstehen durch Inhomogenitäten im Detektorbild, Instabilitäten in der Dosisleistung oder zu geringe Genauigkeiten im Achssystem Artefakte in der Rekonstruktion der Volumendaten.
Mit Hilfe dieser Software ist es möglich, Rekonstruktionsartefakte zu minimieren und somit für jede Messung eine optimale Bildqualität zu erreichen. Mess- und Analyseergebnisse werden robust und reproduzierbar. Durch einen flexiblen Aufbau der Software ist es möglich, die relevanten Korrekturen zu identifizieren und die Funktionalität der Software auf die wesentlichen Komponenten zu beschränken. Dies führt zu einer maximalen Übersichtlichkeit in der Bedienung und zu minimierten Kosten.

An Hand einer Charakterisierung des Gesamtsystems werden die Korrekturen vorab parametriert. Die Korrekturalgorithmen werden auch als Softwarebibliothek zur Verfügung gestellt.

Rekonstruktionsartefakt: Kreisringe
© Fraunhofer EZRT

Rekonstruktionsartefakt: Kreisringe

Kreisringartefakte mit der Correction Suite minimiert
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Kreisringartefakte mit der Correction Suite minimiert

Ansteuerungs-Software Labex

Die Ansteuerungs-Software Labex zur einfachen Ansteuerung der Röntgenkomponenten und zur Aufnahme von Sequenzen zweidimensionaler Durchstrahlungsbilder. Dynamische Prozesse wie Diffusionen oder Schädigungen können damit zeitlich beobachtet und mit einfachen Mitteln ausgewertet werden. Bildoperatoren verbessern die Visualisierungsmöglichkeiten der Projektionen und integrierte Werkzeuge helfen bei der Auswahl der optimalen Messparameter. Mit dem Modul »Wanddickenbestimmung« kann zudem die mittlere Wanddicke von Röhren materialabhängig bestimmt werden. Labex lässt sich einfach für Computertomographie nachrüsten.

Feature RawImageQualityChecker

RawImageQualityChecker, ein neues Feature des bewährten Programmpakets Volex 6: Dieses stellt den korrekten Ablauf einer CT-Messung durch die sofortige Überprüfung der Rohdaten sicher. Etwaige Unregelmäßigkeiten in der Anlagengeometrie oder auch der Strahlenintensität werden unmittelbar bei der Bildaufnahme detektiert. Je nach Bedarf wird dann das Bild erneut aufgenommen, die Messung abgebrochen oder die Auffälligkeit lediglich in eine Logdatei eingetragen. Zudem wird ein Gütemaß für die Objektpositionierung und die Bildqualität gegeben. So ist es möglich, auch Störungen bei großen Datensätzen oder langen Messzeiten zuverlässig zu erkennen und zu beheben.

Visualisierungssoftware Volex 6
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Visualisierungssoftware Volex 6