3D-(Röntgen-)Computertomographie

Einleitung

Die dreidimensionale (Röntgen-)Computertomographie (auch Kegelstrahl-Computertomographie genannt, Abkürzung 3D-CT), stellt im industriellen Bereich ein relativ neues, zerstörungsfreies und berührungsloses Verfahren zur dreidimensionalen Darstellung der äußeren Kontur und inneren Strukturen von Objekten dar. Dieses Verfahren bietet viele Vorteile gegenüber den konventionellen Prüfverfahren, wie z.B. der Radioskopie oder der metallographischen Schliffuntersuchung. Im Gegensatz zur Radioskopie treten keine Überlagerungen hintereinander liegender Strukturen auf. Die Strukturen können hinsichtlich Lage, Form, Größe und Verteilung dem Prüfobjekt zugeordnet werden. Im Vergleich zur metallographischen Schliffuntersuchung entfällt die aufwendige Schliffpräparation. Die zu untersuchende Struktur wird nicht nur in der angeschnittenen Ebene sichtbar, sondern es kann die dreidimensionale Ausbildung in allen drei Raumrichtungen dargestellt werden.

Die (Röntgen-)Computertomographie (CT) wurde 1972 von dem amerikanischen Physiker A. M. Cormack und dem britischen Ingenieur G. N. Hounsfield entwickelt, die für ihre Entwicklung 1979 den Nobelpreis für Medizin erhielten. Diese Methode wurde innerhalb weniger Jahre zu einem der wertvollsten diagnostischen Verfahren der Radiologie. Die medizinischen CT-Anlagen sind jedoch auf die Untersuchung von Menschen optimiert und sind deshalb in den meisten Fällen nicht für technische Anwendungen geeignet. Es handelt sich hierbei um 2D-Tomographen (s.u.), deren Ortsauflösung im Bereich von 0,1 mm bis 0,4 mm liegt und somit nicht den hohen Anforderungen im industriellen Einsatz genügt. Erst durch die Weiterentwicklung der Komponenten in den letzten Jahren (z.B. Röntgenröhren, Flächendetektoren, Computersystem) wurden Voraussetzungen geschaffen, um technische Bauteile nach industriellen Maßstäben wie kurze Messzeit, kurze Rekonstruktionszeit und hohe Detailerkennbarkeit untersuchen zu können.

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