ProCon CT-ALPHA

...bedeutet Röntgenstrahlmikrotomographie. Wir verwenden ein ProCon CT-ALPHA, um zerstörungsfrei die räumliche Verteilung von Materie im Inneren einer Probe zu ermitteln.

Wie die Methode funktioniert 

Das Verfahren basiert auf der Erkennung und Lokalisation von Regionen unterschiedlicher Massenschwächung in der Probe. Massenschwächung ist die Fähigkeit eines Stoffes, einen Teil der ihn durchdringenden Röntgenstrahlen zu absorbieren und damit die Transmission durch die Probe zu verringern. Die Angaben über die lokale Absorption von Röntgenstrahlen werden als Grauwerte in Schwarz-Weiß-Bildern kodiert. Die anschließende dreidimensionale Rekonstruktion erlaubt die Visualisierung von 3D-Strukturmodellen, die Durchführung virtueller Schnitte in beliebiger Lage sowie die quantitative volumetrische Analyse einzelner Strukturelemente.

Das Gerät

Das ProCon CT-ALPHA ist mit einer X-RAY WorX Röntgenröhre (XWT-190-TCHE,190 kV) ausgestattet, welche in drei verschiedenen Leistungsstufen betrieben werden kann. Für die Strahlerzeugung stehen zwei verschiedene Targets (Wolfram auf Diamant) zur Verfügung. Auf diese Weise können sowohl millimetergroße Präparate mit hoher Auflösung als auch zentimetergroße Proben mit hoher Leistung analysiert werden. Das Detektorsystem von Hamamatsu (CMOS Flat Panel Sensor C7942SK-25, 2304 x 2304 Pixel, Pixelabstand 50 µm) kann in Messfelderweiterung betrieben werden.

Proben und Präparation

Röntgenstrahl-Mikrotomographie ist zur Charakterisierung der meisten GEO-Materialien geeignet, vorausgesetzt, dass diese transparent für Röntgenstrahlung sind. Dies trifft z. B. für Silikate, Karbonate und eine Vielzahl anderer Verbindungen zu und ist maßgeblich von Probengröße und -geometrie beeinflusst. Die Probenoberfläche muss nicht speziell vorbereitet werden. In unserem Labor wurden bisher Gesteine mit Silikat- und Nichtsilikatmineralen, vulkanisches Glas, Foraminiferen, Bivalvenschalen, organische Proben und einiges mehr analysiert.

Probengröße und -geometrie

Prinzipiell können Prüfkörper von beliebiger Gestalt untersucht werden, am günstigsten ist jedoch eine zylindrische Geometrie. Die Probengröße kann von wenigen Millimetern bis zu einigen Zentimetern messen. Die wichtigste Voraussetzung für eine gelungene Aufnahme ist hierbei, dass die Probe genug Transmission erlaubt. Es besteht die Möglichkeit, nur einzelne Bereiche eines Körpers zu durchstrahlen (z. B. ein Bohrkern im Inneren einer -röntgentransparenten- Halterung).

Cone-beam geometry

Erreichbare Objektauflösung

Maßgeblich für die erreichbare Objektauflösung ist die Position der Probe in dem kegelförmigen Strahlengang zwischen Punktfokus der Röntgenquelle und dem Detektor, diese bestimmt den Vergrößerungseffekt. Prinzipiell können kleine Proben (1 - 2 mm) mit höherer Auflösung (im Bereich <1 bis 3 µm Voxelkante) und größere Proben mit geringerer Auflösung (20 - 40 µm) charakterisiert werden.

Das Messergebnis

Das Messergebnis ist die Rekonstruktion des Probeninneren hinsichtlich der Stärke der Röntgenabsorption in Form eines Bilderstapels bzw. eines Bildvolumens, welches vom Laborserver heruntergeladen werden kann. Ein Speichermedium wird nicht bereitgestellt. Darüber hinaus können die der Rekonstruktion zu Grunde liegenden Transmissionsbilder bereitgestellt werden. Weitergehende Analysen sind im Rahmen einer Kooperation möglich.

Kontaktperson für fachliche Rückfragen

Dr. Wolf-Achim Kahl

Analyseservice

Anfragen bzgl. des Analyseservice sind sowohl von akademischen Kunden als auch von Industriekunden willkommen. Für nähere Auskünfte kontaktieren Sie bitte
Prof. Dr. Wolfgang Bach (e-mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!) oder
Dr. Wolf-Achim Kahl (e-mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!).


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