171 Verfahren zur verbesserten Computertomographie an großvolumigen Bauteilen Martin Simon 1 , Ion Tiseanu 1 , Volker Hämmerle 1 , Christoph Sauerwein 1 , Alexander Flisch 2 , Raphaël Thierry 2 , Alice Miceli 2,3 , Franco Casali 3 , Matteo Bettuzzi 3 , Maria Pia Morigi 3 1 Hans Wälischmiller GmbH Klingleweg 8, D-88709 Meersburg, Deutschland, Tel: +49 (07532) 4320-81, Fax: +49 (07532) 4320-99, e-mail:ms@hwm.com 1 Empa, Abteilung Elektronik/Messtechnik/Zuverlässigkeit, Überlandstrasse 129, CH-8600 Dübendorf, Schweiz, Tel: +41-1-823-4567, Fax: +41-1-823-4579, e-mail: alexander.flisch@empa.ch 3 Università di Bologna, Department of Physics, C. Berti Pichat 6/2 Bologna I-40127, Italy Kurzfassung Um computertomographische Messungen an großvolumigen Bauteilen aus Leichtmetalllegierungen in einem besseren Qualität/Zeit-Verhältnis als bisher möglich durchzuführen zu können, wurden Verfahren, Komponenten und ein Prototyp entwickelt. Hierzu wurden ausführliche Monte-Carlo Simulationen durchgeführt, welche die vollständige Röntgenkette modellieren. Als neue mechanische Basis wurde ein Vierachsmanipulator entwickelt, der die notwendige Stabilität und Tragfähigkeit für große Prüfobjekte und weitere Anlagenbauteile besitzt. Ein Flächendetektor mit einer aktiven Fläche von ca. 430 mm * 280 mm wurde für Hochenergieanwendungen entwickelt. Durch Hardware- und Softwaremaßnahmen wurden Streustrahlungsartefakte minimiert. Die Komponenten wurden in einen Prototyp integriert und die Komponenten und Verfahren anhand von Messungen mit Prüfkörpern und realen Bauteilen verifiziert. Keywords: CT, Kegelstrahl-Computertomographie, Fächerstrahl-Computertomographie, ZFP, Messung, Röntgenstrahlen 1 Einleitung Die stetig wachsende Nachfrage nach industriellen Anwendungen der Computertomographie (CT) erfordern neue und für den jeweiligen Anwendungsfall angepasste Entwicklungen. Im wesentlichen lässt sich heutzutage zwischen zwei Arten von CT-Systemen unterscheiden. Die aus der Medizintechnik entstandenen Fächerstrahl-Computertomographen (2D-CT) reduzieren den Röntgen- Kegelstrahl auf einen Fächerstrahl, als Detektoren werden Zeilendetektoren eingesetzt. Aus den eindimensionalen Projektionen werden zweidimensionale „Schnitte“ rekonstruiert. Seit dem Aufkommen von qualitativ hochwertigen Flächendetektoren und genügender Rekonstruktions-Rechen- leistung konnten Kegelstrahl-Computertomographen (3D-CT) entwickelt werden, die aus zwei- dimensionalen Projektionen dreidimensionale Ergebnisse rekonstruieren (Beispiele hierzu siehe 1. und 2.). Der Vorteil von Kegelstrahl-Computertomographen liegt in der schnelleren Datenaufnahme und der isotroperen Ortsauflösung, die bei guter Anlagenkonzeption in den drei Raumrichtungen nahezu gleich ist. Jedoch hat auch die Kegelstrahl-Computertomographie ihre Leistungsgrenzen. Bei großvolumigen