Xray Tomographie von Schaum
Xray Tomographie von Schaum
Ansprechpartner: Artem Skrypnik
Projektleiter: Sascha Heitkam
Dauer: 05/2021 – 04/2023
Förderung: DFG / Emmy-Noether
Projektbeschreibung
Die Röntgentomographie ist ein bekanntes Verfahren, das es ermöglicht, durch Objekte hindurchzuschauen, ohne sie zu zerstören. Aufgrund der unterschiedlichen Abschwächungseigenschaften der verschiedenen Stoffe nimmt die Intensität eines Röntgenstrahls proportional zur integrierten Dichte entlang der Strahlrichtung ab.
Dieses Projekt zielt darauf ab, ein Hochgeschwindigkeits-Röntgentomographieverfahren auf die Strömung von Schaum anzuwenden, um die lokale Geschwindigkeitsverteilung zu bestimmen. Diese Technik ermöglicht es, die Schwierigkeiten zu überwinden, die mit der Undurchsichtigkeit der untersuchten Materie und der Anfälligkeit für Spannungen und Störungen zusammenhängen.
Am Institut für Fluiddynamik des HZDR wurde der ROssendorf Fast Electron beam X-ray tomograph ROFEX für solche umfassenden Fragestellungen entwickelt. Durch den Einsatz eines Computertomographie-Abbildungsverfahrens nimmt er Röntgenprojektionen einer sich bewegenden Probe oder Strömung aus verschiedenen Winkeln und in verschiedenen Positionen auf.
In unseren Experimenten werden die Ebenen senkrecht zur Strömung aus den tomographischen Projektionen rekonstruiert. Aufgrund der hohen Bildrate (8000 fps) und der Auslesefrequenz des Detektors (1 MHz) kann die Dynamik einer Schaumströmung aufgelöst werden. Die Kreuzkorrelation zwischen benachbarten Ebenen entlang der Strömung ermöglicht die Bestimmung eines 2D1C-Vektorfeldes.