Search

CLARA®, a fully-featured computed laminography machine for non-destructive inspection of CFRP components, provides measurement results and a complete volume reconstruction of the object in a very short time. This innovative system is particularly well suited to aeronautics.

Um voluminöse Fehler in Werkstoffen und Bauteilen nachzuweisen, zu vermessen und zu charakterisieren, sind Prüfverfahren mit hoher räumlicher Auflösung gefordert. Die Computertomographie eignet sich dafür besonders und erreicht nun durch den technologischen Fortschritt deutlich kürzere Mess- und Rechenzeiten.

Implementation of the filtered back-projection algorithm in programmable logic (FPGA) and digital processing (DSP) technique is discussed. The numerical simulations in different systems gave good reconstruction speed results, and showed, that the speed of the back-projection can be considerably increased compared with the current PC implementation of this algorithm.

Im Überblick werden Ultraschalltechniken, optische Techniken, Thermographie, Mikrowellen- und Röntgenverfahren sowie die einseitige Kernspinresonanz in ihrer Anwendung bei der zerstörungsfreien Prüfung von Elastomeren dargestellt. Anwendungen sind der Nachweis von Ablösungen bei Beschichtungen, die Ermittlung der inneren Struktur kompliziert geformter Bauteile oder die Charakterisierung des Alterungs-, Härte- und Feuchtezustands von Werkstoffen. Die einseitig arbeitende Kernspinresonanz erlaubt es, an großen Objekten derzeit bis zu 30 mm Nachweistiefe zu erreichen.

Die dreidimensionale Computertomographie ist ein Verfahren zur 3D-Prüfung, Charakterisierung und Vermessung von Bauteilen. Auch innere Strukturen von Bauteilen können zerstörungsfrei untersucht werden. Mit einer schnelleren und verbesserten Rekonstruktionstechnik ist sie nun auch für den industriellen Einsatz geeignet.

X-ray irradiation is well known as a non-destructive testing method for technical components. Using a simple irradiation technique one doesn't get information about the depth of the imaged structures. Computed tomography (CT) allows an imaging of object slices, but with the restriction that the object has to be irradiated from 360 degrees. In case of flat components, e.g. multilayer printed circuit boards or welding seams in big components, this is not always possible because of high absorption and limited access. Laminographic methods yield images of object slices and allow the determination of the position of the object structures. An overview of the existing methods and the potential of computed laminography for industrial applications is given.

Die Mehrenergieradioskopie unter Anwendung der Normierung auf einen Referenzwerkstoff ist prinzipiell ein einfach durchzuführendes Verfahren, das mit jeder beliebigen Radioskopieanlage ausgeführt werden kann. Eine Materialidentifikation ist anhand des Vergleiches von zwei oder mehr Durchstrahlungsbildern, die bei verschiedenen Beschleunigungsspannungen erhalten werden, möglich. Experimente und Simulationsrechnungen zeigten, daß auch eine Identifikation von Werkstoffen in Schichtsystemen möglich ist.

Computed tomography (CT) has grown in the past few years as an effective tool for nondestructive testing of various types of components and materials. Most CT scanners for this purpose use the convolution backprojection (CBP) algorithm for reconstructing the density function in a cross section of interest. Natterer has developed Sobolev space theorems which predict the theoretical error in CBP for a given class of certain meathematical functions. Recently, Munshi et al. developed a Sobolev space model for CBP to study the theoretical error which incoroporates a theorem to analyze and synthesize the filter functions (or convolvers) for the CBP algorithm. Reconstructions have been performed (from data collected by an X-ray CT scanner) for a test object comprised of 50 µm adhesive tape and 50 µm aluminum foils. The number of data rays is 512, the number of projections is 400, and the pixel size is 20 µm: Reconstructed images with the standard CBP filters follow the trendpredicted by the theory. These results are currently being used to develop special filters for nondestructive characterization of materials.

Zerstörungsfreie Prüfverfahren basieren auf physikalischen Wechselwirkungen zwischen Prüfsystem und Werkstoff. Bei den verschiedenen Prüfverfahren werden Sensoren eingesetzt, die physikalische Größen in elektrische Signale wandeln. Fortschritte in der Schichttechnologie und der Mikrosystemtechnik ermöglichen die Entwicklung einer Vielzahl neuer Sensoren nach bewährten, aber auch neuen Wirkprinzipien.

Tomographic scanners are classified by various parameters, and two which are important are the geometric resolution and the contrast resolution. A numerical study has been reported previously on the application of certain estimates of theoretical error in the tomographic inversion formula. This study deals with the experimental aspects of those error estimates, and further consolidates the findings of the previous work in representing contrast by a mathematical quantity related to the object cross-section. Thin films of a diandicyanato bisphenol A (DCBA) prepolymer on silicon substrates have been investigated. Angle dependend X-ray photoelectron spectroscopy reveals some thickness-dependent features, which lead to an adsorption model for the DCBA prepolymer molecules. The adsorption of the first layer is governed by the interaction of the triazine rings with the substrate surface.

A computed laminography system with a simple scan procedure has been developed for inspection of large or flat objects using X-rays. By this nwe laminographic method only a linear translation of the obfect is necessary. Both the X-ray source and the detector remain stationary. From digital projections object cross-sections are reconstructed by using well-known algorithms. Examples show that cross-sections wiht good resolution are obtained due to reconstruction technique.

Medizinische und industrielle CT-Anlagen benutzen diskrete, impulszählende oder stromintegrierende Röntgendetektoren, die in einer Linie oder einem Kreissegment angeordnet sind. Die CT-Systeme liefern Abbildungen der röntgenographischen Dichteverteilung von Querschnitten mit Auflösungen bis maximal einige o,1 mm. Werkstoffe und Bauteile der Mikrotechnik benötigen jedoch zfP-Verfahren mit einer geometrischen Auflösung deutlich besser als 100 fm. Spezielle hochauflösende CT-Systeme sind erforderlich für den Nachweis und die Auflösung von derart kleinen Fehlern in mikromechanischen und mikroelektronischen Bauteilen und im Werkstoffgefüge. Im folgenden werden einige wesentliche Aspekte der hochauflösenden CT vorgestellt.

Die zerstoerungsfreie hochaufloesende Pruefung stellt hohe Anforderungen an die Mess- und Pruefverfahren. Zum Nachweis und zur Charakterisierung, insbesondere zur Rekonstruktion kleiner Fehler und Strukturen, kann das Verfahren der Roentgen-Computer-Tomographie einen wesentlichen Beitrag liefern. Das Verfahren ermoeglicht es, Querschnittsabbildungen von Prueflingen zu erstellen und hierdurch Aussagen ueber die Lage, Orientierung und Groesse von Fehlern zu machen. Um die Eignung der Computer-Tomographie als hochaufloesendes zerstoerungsfreies Pruefverfahren zu untersuchen, wurde eine Roentgen-Computer-Tomographie-Anlage, bestehend aus einer Mikrofokus-Roentgenanlage, einem Drehtisch, einem Bildwandler und einer Messkamera mit Bildverarbeitungssystem, aufgebaut. Die kleinstmoegliche Pixelgroesse im rekonstruierten Querschnitt betraegt zur Zeit 20 mym.20 mym. Mit diesem System wurden u.a. Faserverbundwerkstoffe und Bauteile der Elektroindustrie erfolgreich untersucht. Es zeigte sich, dass dieses System prinzipiell zur Loesung von Pruefaufgaben geeignet ist, die ein hohes Nachweis- und Aufloesungsvermoegen erfordern. Jedoch muessen noch weitere Optimierungen insbesondere am Detektorsystem und an der Datenverarbeitung erfolgen. Die mit dieser Anlage gewonnenen Erkenntnisse fuehren zu einem neuen System, das in Folgearbeiten realisiert werden soll. (IZFP)

In der Werkstoffpruefung gehoert die hochaufloesende Durchstrahlung mit Mikrofokusroentgenanlagen zum Stand der Technik. Da flaechige Fehler in der Durchstrahlungspruefung aber nur dann erkannt werden, wenn sie sich in Durchstrahlungsrichtung erstrecken, soll in diesem Projekt ein hochaufloesendes roentgencomputertomographisches System zur Rekonstruktion von Fehlstellen mit einer Mikrofokusanlage als Quelle entwickelt werden. Der vorliegende Bericht beschreibt die I. Phase des Projektes, in der erste Querschnittsrekonstruktionen von Proben mit dem im IzfP vorhandenen System durchgefuehrt wurden. Das System besteht aus einer Mikrofokusanlage, einem rechnergesteuerten Drehtisch, einem Bildverstaerker, einer Videokamera, einem Compulog-Bildverarbeitungssystem mit angeschlossenem Rechner PDP 11/34 zur Aufnahme der Projektionen und Wiedergabe der rekonstruierten Querschnitte. Die Rekonstruktion erfolgt off-line auf der Vax 11/785. (IZFP)