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Projekt
Mikro-Computertomographie
Fachliche Zuordnung
Materialwissenschaft
Förderung
Förderung in 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 558106576
Die Computertomographie (CT) bietet die Möglichkeit sowohl die Mikrostruktur als auch unterschiedliche Phasen und kleinste Defekte in Materialien und Bauteilen dreidimensional darstellen zu können. Gegenüber anderen tomographischen Verfahren erlaubt die CT darüber hinaus als zerstörungsfreie Methode die Untersuchung unter veränderten Umgebungsbedingungen (z.B. Zeit, Temperatur, Last) und macht damit das Verfahren zu einer der leistungsfähigsten Prüfmethoden. Da die Antragstellenden in unterschiedlichen Fachrichtungen der Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät beheimatet sind (Materialwissenschaften, Chemie, Physik), ergeben sich vielfältigen Forschungsvorhaben, die unterschiedliche Anforderungen mit sich bringen. Aus diesem Grund wird eine Mikro-CT mit Doppelröhren-Konfiguration beantragt, um mit einem flexiblen Messsystem die mannigfaltigen Forschungsprojekte erfolgreich durchführen zu können. Die einzigartige Kombination eines Hochleistungs-Direktstrahlers und einer Nanofokus-Transmissionsröntgenröhre ermöglicht in Kombination mit einem großen Röntgendetektor die Untersuchung sämtlicher Materialklassen und Bauteilgrößen von wenigen 100 Mikrometern bis zu ca. 500 mm. Einerseits ergibt sich dank des hochenergetischen Röntgenspektrums des Direktstrahlers die Möglichkeit, auch dickwandige Strukturen oder starkabsorbierende Materialien mit hoher Leistung rauscharm und zerstörungsfrei auf kleinste Materialschädigungen zu prüfen. Andererseits können mit der Nanofokus-Röhre tomographische Scans mit höchster räumlicher Auflösung durchgeführt werden, um z.B. die Morphologie verschiedenster Materialien abzubilden. Die unterschiedlichen Messmodi, wie bspw. Helix-CT oder Laminographie sorgen unter anderem für die Erhöhung des Probendurchsatzes, geringere Messzeiten oder die Abbildung größerer Volumina und steigern damit die Effizienz des Forschungsgerätes maßgeblich. Zusätzlich ergibt sich durch eine vorhandene in-situ Lasteinheit und der beantragten in-situ Temperatureinheit die Möglichkeit, Eigenschaften mit der 3D-Gefügeinformation zu korrelieren, um so neue Erkenntnisse zu gewinnen. Dadurch lassen sich bspw. Schädigungs-, Diffusions- oder Degradationsvorgänge im Material zeitaufgelöst beobachten, was einzigartige Forschungsvorhaben eröffnet. Die vollständige Integration der beantragten Mikro-CT in die kürzlich gegründete Core Facility "Korrelative Mikroskopie und Tomographie" der Universität des Saarlandes ermöglicht damit den Forschenden eine vollumfassende skalenübergreifende dreidimensionale Untersuchung von Materialien von der Makroskala bis hin zur atomaren Ebene. Darüber hinaus wird durch die Einbindung des beantragten Gerätes in die Core Facility durch Verstetigung vorhandener Expertise ein nachhaltiger Forschungsbetrieb gewährleistet und die Zugänglichkeit verbessert. Dies erlaubt exzellente Forschung am Standort der Universität des Saarlandes, wovon alle Nutzenden profitieren und der wissenschaftliche Output maximiert wird.
DFG-Verfahren
Forschungsgroßgeräte
Großgeräte
Mikro-Computertomographie
Gerätegruppe
4070 Spezielle Röntgengeräte für Materialanalyse, Strukturforschung und Werkstoff-Bestrahlung
Antragstellende Institution
Universität des Saarlandes
