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Röntgenmikrotomographie

Mit der Röntgenmikrotomographie (XMT) steht am iPAT eine hochauflösende Messmethode zur zerstörungsfreien 3D Analyse mikrostrukturierter Proben zur Verfügung. Das MicroXCT-400 (Xradia, Inc., USA) liefert mit Auflösungen von 400 nm/Voxel bis 50 ?m/Voxel (abhängig von Probengröße und Bildbereich) einen detaillierten Einblick in die innere Struktur verschiedenster Objekte. Hierzu wird die Probe im Strahlengang zwischen Röntgenquelle und Detektor positioniert und aus verschiedenen Winkeln (Drehung mindestens 180°, ca. 1000 – 3000 Winkelschritte) in Form von Projektionen abgebildet. Das 3D Volumen kann schließlich durch Anwendung der Radontransformation aus den Projektionen berechnet werden.

XMT Analyse ermöglicht einen virtuellen Blick in ein ungeöffnetes Überraschungs-Ei:

 


Spielzeugauto mit Beipackzettel in einem Kunststoff-Ei umgeben vom Schokoladen-Ei

Im Rahmen des interdisziplinären Forschungsprojekts „Entwicklung und Charakterisierung der Struktur gescherter kohäsiver Schüttgüter“ zusammen mit der Universität Duisburg-Essen (AG Prof. Dr. D.E. Wolf, Fakultät für Physik) die innere Struktur definiert beanspruchter Pulverproben analysiert. Eigens hierfür wurde mit dem Mikro-Schertester (µST) ein hochpräzises Testgerät zur in-situ XMT Analyse am iPAT entwickelt. Die Ergebnisse bilden eine neue strukturbasierte Grundlage zur Beschreibung des kontaktmechanischen Verhaltens kohäsiver Partikel und ermöglichen einen direkten Vergleich mit numerischen Simulationen.

Auf der anderen Seite findet die XMT Analyse im Forschungsbereich Batterieverfahrenstechnik Anwendung. So leistet die Untersuchung der Struktur in Batterieelektroden einen wichtigen Beitrag zur Bestimmung von Prozess-Struktur-Eigenschaftsfunktionen. Diese Kenntnisse sollen zukünftig genutzt werden, um die Funktion der Elektrode in der Batterieanwendung gezielt einzustellen.


AG – Mitarbeiter

Aktuelle Projekte

T-MAPPP – Simulation des Bruchs und Abriebs von Granulaten und Tabletten hier

Entwicklung und Charakterisierung der Struktur gescherter kohäsiver Schüttgüter hier

 

 

Abgeschlossene Projekte

Mischverhalten in Mischern mit bewegten Werkzeugen hier

Entmischung von Schüttgütern in Haufen und Silos hier