Vollspektroskopisches Timepix3 CT-System fürUntersuchungen von Materialien auf mesoskopischer Skala

用于在介观尺度上研究材料的全光谱 Timepix3 CT 系统

• 批准号: 414141599
• 负责人: Professor Dr. Michael Fiederle
• 金额: --
• 依托单位: Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut (EMI)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: New Instrumentation for Research
• 资助国家: 德国
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/414141599?language=en
• 关键词: Vollspektroskopisches; Timepix3; CT; System; rUntersuchungen

Hauptziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen, voll spektroskopisch arbeitenden Röntgen-CT-Systems als bildgebendes, materialauflösendes Messinstrument. Dieses ermöglicht sowohl die quantitative Bestimmung dreidimensionaler Deformationszustände von Werkstoffen, als auch die Aufnahme von hochaufgelösten in-vivo Informationen zu biologischen Prozessen in Pflanzen.Hierzu wird eine gänzlich neue Entwicklung im Bereich bildgebender Röntgendetektoren eingesetzt, der voll spektroskopisch arbeitende Timepix3 Chip der Medipix3 Collaboration CERN. Erstmalig werden hier auch bei hohen Photonenflüssen, wie sie für die Radiographie und Computertomographie notwendig sind, alle Photonen einzeln analysiert. Deshalb liefert der Detektor nicht nur Intensitätsinformationen, sondern auch die zugehörige Photonenenergie mit spektroskopischer Auflösung, sowie Ortsinformationen mit Subpixel-Auflösung. Ein großflächiger Timepix3-Detektor ermöglicht damit hochaufgelöste, tomographische Labor-Messungen mit vollständiger Elementinformation und hohem Kontrast auch an Objekten mit sehr geringem Röntgenkontrast. Die Entwicklung, Optimierung und der Einsatz eines großflächigen, CT-kompatiblen Timepix3-Detektors ist ein Schwerpunkt dieses Vorhabens.Dieses Röntgen-CT-System wird um einen Lastrahmen herum aufgebaut, welcher Schub-, Druck- und Zugzustände in einem Probenkörper erzeugt. So wird eine in-situ Erfassung des vollständigen Deformationszustandes eines Materials unter Belastung ermöglicht. Die quantitative Auswertung des Deformationszustandes erfolgt durch Digital-Volume-Correlation Algorithmen, welche die relative Verschiebung einzelner Volumenbereiche zueinander erfassen und deren Genauigkeit durch die zusätzliche Information der Photonenenergie verbessert wird. Eine direkte Beobachtung der Schädigung im Inneren während Belastung bedeutet einen großen Erkenntnisgewinn, weil sämtliche bisherigen werkstoffwissenschaftlichen Vorstellungen von Versagen und Schädigungen bislang auf der Beobachtung der Oberfläche von Werkstoffen oder auf Analyse des versagten Probenkörpers nach Belastung beruhen.

Hauptestueses Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen，voll spektroskopisch arbeitenden Röntgen-CT-Systems als bildgebendes，materialauflösendes Messinstrument.这是一种对Werkstoffen三维变形的定量评估，也是Pflanzen生物学过程中体内信息的增强。这将是一种新的生物工程，用于Medipix 3协作CERN的Timepix 3芯片。首先，韦尔登也可以进行高光子成像，因为她的X线摄影和计算机断层摄影并不需要进行任何光子分析。因此，探测器不仅可以进行强度信息化，还可以进行亚像素信息化。Ein großflächiger Timepix3-Detektor ermöglicht damit hochaufgelöste，tomographische messungen mit vollständiger Elementinformation und hohem Contrast auch an Objekten mit sehr geringem Röntgencontrast. CT-时间像素3-探测器的研制、优化和改进是一种先进的测量技术，它将在一个探测器上完成最后的测量、测量、绘图和跟踪。因此，我们将在现场对材料进行充分变形。通过数字体积相关法进行变形的定量描述，并通过光子能量的相关信息进行相对的体积验证和一般化。Eine direkte Beobachtung der Schädigung im Inneren während Belastung bedutet einen großen Erkenntnisgewinn，weil sämtliche bisherigen werkstoffwissenschaftlichen Vorstellungen von Versagen und Schädigungen bislang auf der Beobachtung der Oberfläche von Werkstoffen oder auf Analyse des versagten Probenkörpers nach Belastung beruhen.