10 März Zerstörungsfreie Prüfung in neuer Dimension
Im Projekt GiantEye entwickelt das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS ein neuartiges Hochenergie-Computertomografiesystem. Es soll die zerstörungsfreie Prüfung und Digitalisierung großer und komplexer Objekte in höchster Detailtiefe ermöglichen. Der 2013 erbaute Vorgänger XXL-CT-System gilt nach Angaben des Instituts als die weltweit einzige öffentlich zugängliche Anlage mit der Fähigkeit, komplette Fahrzeuge und Seecontainer zu scannen, erforderte jedoch ein aufwändiges Handling der Prüfobjekte.
Gantry-Bauweise wie im medizinischen CT-Scanner
Das neue GiantEye geht nun technisch einen entscheidenden Schritt weiter, berichten die Forschenden. Anders als beim Vorgänger werden Strahlenquelle und Detektor in einer Gantry-Bauweise vertikal rotierend um das Prüfobjekt bewegt, ähnlich einem überdimensionalen medizinischen CT-Scanner. Dies erlaubt es, große Objekte in ihrer natürlichen, horizontalen Lage zu untersuchen, ohne sie zuerst hochkant ausrichten zu müssen. So erreichen die Forschenden geeignete Messbedingungen in hochabsorbierenden Zonen wie beispielsweise dem Speicher eines E-Autos. Dadurch sollen mechanische Belastungen wegfallen, die das Messergebnis verfälschen oder gar das zu messende Objekt beschädigen können.
Zentrale technische Komponenten von GiantEye sind laut den Entwicklern ein Linearbeschleuniger mit einer Strahlenergie von neun Megaelektronenvolt und ein hochpräzises Manipulations- und Detektorsystem, das 3-D-Messgenauigkeiten von bis zu 100 µm ermöglicht. Die Kombination aus Hochenergie-Röntgenquelle und robusten Detektoren erlaubt auch die Durchstrahlung dicker Bauteile und dichter Materialien, wie sie insbesondere bei kompletten Fahrzeugen, Hochvoltbatterien oder Flugzeugkomponenten vorkommen. Gleichzeitig soll das präzise Manipulationssystem exakte Bilddaten bei minimalen Artefakten liefern.
Anwendungen in vielfältigen Branchen
Das System soll darüber hinaus vielfältige Anwendungsmöglichkeiten wie etwa die Analyse von Crashfahrzeugen, die Endkontrolle additiv gefertigter Komponenten sowie die Materialdiagnostik von schweren Triebwerksbauteilen. An der Technischen Universität Kaiserslautern kann das Gulliver-CT-System bereits seit 2024 Betonträger unter Last dreidimensional untersuchen – ein Schritt hin zu modularen Anwendungen großer CT-Portale. Zudem arbeiten die Forschenden an der Weiterentwicklung der Datenverarbeitung und Automatisierung: Die enormen Datenmengen, die bei Hochenergie-CT-Scans entstehen, erfordern neue Algorithmen zur schnellen Rekonstruktion und Auswertung volumetrischer Bilder.
Anfang 2027 soll die Anlage nach Angaben des Fraunhofer IIS Industriepartnern zur Verfügung stehen.
Weitere Informationen zum Projekt GiantEye
Quelle und Bild: www.iis.fraunhofer.de