Drazí kolegové, µct Newsletter 01/2013 1/5

Transkript

1 Central European Institute of Technology Central European Institute of Technology Drazí kolegové, představujeme Vám první číslo informačního bulletinu výzkumné skupiny Rentgenová mikrotomografie a nanotomografie (µct), působící ve strukturách Středoevropského technologického institutu VUT v Brně (STI VUT, anglicky CEITEC BUT). CEITEC je projekt evropského centra excelence, které vzniklo jako konsorcium šesti univerzit a výzkumných institucí v Brně. Zaměřen na excelentní vědu, CEITEC buduje vyspělou infrastrukturu, posiluje spolupráci s aplikačním sektorem a stimuluje růst high-tech odvětví. Výzkumná skupina µct se zaměřuje na vývoj a aplikace metod počítačové tomografie (CT), na vizualizaci vnitřní 3D struktury různých vzorků s vysokým prostorovým rozlišením a na vývoj analytických technik laserové spektrometrie (zejména metody LIBS) pro 2D a 3D mapování chemických prvků s vysokým rozlišením. Pomoci periodických vydání informačního bulletinu bychom Vás rádi informovali o možnostech využití µct v různých oblastech, o plánovaných a proběhlých akcích a možnostech spolupráce aplikačního charakteru. Doc. Ing. Jozef Kaiser, Ph.D. vedoucí výzkumné skupiny Vedoucí výzkumné skupiny Fotodokumentace µct stanice 1/5

2 Počítačová tomografie v kostce Rentgenová počítačová tomografie je moderní zobrazovací metoda, sloužící k nedestruktivní vizualizaci a analýze předmětů. Trojrozměrné výstupy získáváme průchodem svazků rentgenového záření zkoumaným vzorkem pod různými úhly a následným matematickým zpracováním získaných obrazců, tzv. tomografickou rekonstrukcí. Mikrotomografie dovoluje snímání vnitřní struktury trojrozměrných předmětů s vysokým prostorovým rozlišením, aniž by došlo k poškození zkoumaného předmětu. Z velké škály typů materiálů můžeme získat kompletní informaci o vnitřní struktuře v celém objemu předmětu, či v jednotlivých řezech, což je vhodné pro zjištění tvaru vnějších a vnitřních struktur, nehomogenit, prasklin či porozity materiálu. Mikrotomografie tak nachází uplatnění v celé řadě odvětví včetně strojírenství, elektrotechniky a stavebního průmyslu. Zdroj: GE Phoenix Počítačová tomografie v průmyslu Možné využití µct techniky je demonstrováno na následujícím obrázku tomografické rekonstrukci hliníkového odlitku. Technická specifikace µct stanice na STI VUT 2/5

3 Počítačová tomografie na STI VUT Od září 2012 je v rámci STI VUT instalována moderní průmyslová µct stanice GE v tome x L 240, která: umožňuje nedestruktivní 2D a 3D analýzu různých vzorků, zařízení a výrobků, používá dvě rentgenové trubice: mikrofokusní (240 kv / 320 W) a nanofokusní (180 kv / 15 W), umožňuje měřit vzorky od desetin mm až po stovky mm v průměru. Limitace na měřené vzorky a rozlišení jsou následující: maximální velikost vzorku je 500 x 800 mm, maximální hmotnost vzorku je 50 kg, typické rozlišení je asi 1/1000 průměru vzorku, a to až 1 µm pro 1 mm vzorek, míra absorpce rtg záření vzorku silně limituje rozlišení i maximální velikost vzorku, zejména u legovaných ocelí. V návaznosti na instalaci μct stanice se uskutečnil mezinárodní Seminář rentgenové mikrotomografie (μct) ve dnech 11. až 13. září 2012 v aule Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií, VUT v Brně. V rámci semináře bylo předneseno dvacet přednášek. Semináře se zúčastnili přednášející z pěti evropských zemí a valná většina firem zastupujících významné světové výrobce přístrojů z oboru tomografie. Seminář rovněž umožnil vědcům centra CEITEC navázat spolupráci s potenciálními zájemci o využití této technologie jak z průmyslové, tak z vědecké sféry. PREZENTACE ZE SEMINÁŘE KE STAŽENÍ ZDE: První den semináře byl věnován představení Středoevropského technologického institutu (CEITEC), slavnostnímu otevření Laboratoře rentgenové mikrotomografie a nanotomografie, včetně návštěv laboratoře. Odborné přednášky druhého dne semináře byly zaměřeny na vědecké aplikace, a to zejména na využití mikrotomografie, tj. nedestruktivní trojrozměrné zobrazovací techniky využívající rentgenového záření, v archeologii a pro objekty kulturního dědictví, v materiálovém inženýrství, v biomedicíně a biomechanice. Dále byla diskutována omezení této technologie a byly specifikovány další směry vývoje této techniky. Přitom byly porovnány přednosti a naopak omezení pracovních stanic, využívajících synchrotronového záření a laboratorních instalací, možností nedestruktivní 3D kvantitativní analýzy vybraných materiálů (horniny, močové kameny atd.) a rentgenové radiografie a tomografie se submikronovým rozlišením. Třetí den semináře se věnoval vybraným průmyslovým aplikacím a prezentaci posledních dostupných instrumentací dodavatelů této přístrojové technologie. Jako příklady ze širokého spektra přednášek můžeme uvést prezentace koncepce vysokorychlostní µct stanice pro trojrozměrnou kontrolu 100 % výrobků přímo na výrobní lince, laboratorních 3D mikroskopů s prostorovým rozlišením až na úroveň 50 nm nebo možnosti 3D digitalizace a měření rozměrných objektů (letadlo, tahač kamiónu atd.). Převzato a upraveno z: 3/5

4 Plánované akce / semináře 1. Praktický seminář rentgenové mikrotomografie pro průmyslové aplikace je plánován na únor Bližší informace na stránkách Seminář povede Ing. Tomáš Zikmund. Cílem je seznámit účastníky se základními principy tomografické analýzy. Pozornost bude věnována k objasnění proveditelnosti tomografického měření pro průmyslové vzorky a stanovení pravidel určujících rozměr a kvalitu výstupních CT dat. Budou diskutována omezení této technologie a vyzdviženy její přednosti. Dále budou představeny možnosti analýzy tomografických dat pomocí softwareového balíku VG studio. Prezentována budou témata: Realizace tomografického měření na mikrotomografické stanici GE v tome x L 240 CT: upevnění vzorku, rozlišení, časová náročnost. Možnosti softwarového zpracování tomografických dat pomocí VG studia: měření rozměrů, analýza pórů, srovnávání skutečného tvaru s nominálním. Zajímavosti z oblasti µct Využití nové mikrotomografické stanice instalované ve Středoevropském technologickém institutu (STI CEITEC) bylo publikováno i v pořadech České televize /5

5 Kontaktní osoby a adresa laboratoře doc. Ing. Jozef Kaiser, Ph.D Ing. Tomáš Zikmund Vysoké učení technické v Brně Středoevropský technologický institut CEITEC Laboratoř rentgenové mikrotomografie a nanotomografie Technická 2896/2, A3/ Brno Tel.: mikroct@ceitec.vutbr.cz 5/5