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»High-Speed X-ray«: Neue Röntgentechnologie erfasst dynamische Prozesse

19. Oktober 2020

Das Fraunhofer IIS mit seinem Entwicklungszentrum Röntgentechnik EZRT hat eine Technologie zur zeitgleichen Erfassung innerer und äußerer Strukturen bei dynamischen Prozessen entwickelt.

© Fraunhofer IIS
Forschende des Fraunhofer IIS-EZRT haben eine Technologie entwickelt, die eine synchrone, zeitlich hochaufgelöste Erstellung einer optischen und einer Röntgen-Aufnahme.
© Fraunhofer IIS
Sturzversuch eines Fahrradhelms mit künstlichem Schädel. Der Aufschlag lässt sich mittels Röntgentechnik in Zeitlupe verfolgen. Zwischen beiden Bildern liegen rund 11 ms.

Die Untersuchung von Strukturen, die einmaligen dynamischen Veränderungen unterliegen – z. B. bei Versagens- und Verformungsanalysen, Strömungs- und Mischprozessen in Fluiden oder Funktionstests für Airbags – ist ein wichtiger Schritt vieler Produktentwicklungs- und Optimierungsprozesse. Zur Erfassung der sonst für das menschliche Auge zu schnellen Vorgänge kommen zeitlich hochaufgelöste Bildgebungsverfahren, die über 1000 Bilder pro Sekunde aufzeichnen, zum Einsatz. Bislang musste man sich jedoch entscheiden, ob man mit Hochgeschwindigkeitskameras die äußeren oder mit Röntgentechnik die inneren Strukturen beobachten möchte. Zudem ist zeitlich hochaufgelöstes Röntgen bislang nur unter hochspezialisierten Laborbedingungen möglich.

Technologie erlaubt genauere Analysen

Das Entwicklungszentrum Röntgentechnik EZRT macht es mit seiner neuen Technologielösung möglich, beides parallel zu erfassen. Dies ermöglicht präzise Soll-Ist-Analysen und bietet insbesondere in der Vorentwicklungsphase neuer Produkte das Potential, die Produktqualität zu optimieren.

Entwicklung optimierter Röntgendetektoren

Der Messaufbau des Demonstrators deckt mit einer Detektorfläche von 40 × 40 cm² einen Bildausschnitt von 30 × 30 cm² ab. Prinzipiell ist die Technologie aber nahezu beliebig skalierbar. Das System hat sein Potential bereits in unterschiedlichen Experimenten bewiesen und wurde z. B. in einer Kooperation mit dem Sportartikelhersteller Uvex Sports an verschiedenen Helmen getestet.  

Hier können Sie sich das Video zum Experiment ansehen.