Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IISFraunhofer EZRT beschleunigt Röntgenprüfung von Eisbohrkernen
Mit einer neu entwickelten Röntgenprüfmethode des Fraunhofer-Entwicklungszentrums Röntgentechnik EZRT, ein Bereich des Fraunhofer IIS, können Arbeiten im Bereich Klimaforschung erheblich beschleunigt werden. Die Röntgenprüfung von Eisbohrkernen gibt Rückschlüsse auf Klimaverhältnisse vergangener Epochen. Das Fraunhofer IIS unterstützt das Alfred-Wegener-Institut bereits seit vielen Jahren bei Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Klimaforschung.
Durch die Analyse von Eisbohrkernen können Experten Erkenntnisse über die klimatischen Verhältnisse längst vergangener Zeiten erhalten. Die Informationen lassen sich allerdings nicht an der Oberfläche der zylinderförmigen Bohrkerne ablesen, sondern liegen im Inneren verborgen. An dieser Stelle kommt die Helix-CT des Fraunhofer EZRT zum Einsatz, mit der sich mikroskopisch kleine Strukturen visualisieren lassen. Dabei muss allerdings zwischen verschiedenen Eisarten unterschieden werden: Firneis befindet sich in einer Tiefe von bis zu 100 Metern. Ab einer Tiefe von 100 Metern spricht man von Blaseneis, das sich durch segmentierbare Lufteinschlüsse unterschiedlicher Form und Größe kennzeichnet. »Um das Blaseneis zuverlässig untersuchen zu können, ist die Auflösungsanforderung erheblich höher, als es beim Firneis der Fall ist«, erklärt der Fraunhofer-Forscher Michael Salamon. »Mit herkömmlicher Technik können die Messungen gut sechs Stunden in Anspruch nehmen – zu lange, um effizient arbeiten zu können«, ergänzt Salamon.
Kontinuierliche Helix-CT reduziert die Prüfdauer drastisch
Im Vergleich zur herkömmlichen 3D-CT Prüfung werden bei der Helix-CT-Methode schraubenförmige statt der sonst üblichen Kreisbahnen gefahren. Hierfür wird der Eisbohrkern kontinuierlich gedreht und in vertikaler Richtung verschoben. Mit dieser sogenannten »Fly-by-Helix-CT« kann der Eisbohrkern im Ganzen gescannt werden, ohne dass er bei der Messung anhalten muss. »Während eine Messung bislang rund sechs Stunden in Anspruch genommen hat, schaffen wir es nun in unter zwei Stunden«, erläutert Jurij Makarov, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IIS. Er ergänzt: »Dadurch lässt sich der Durchsatz bei gleichbleibender Qualität deutlich erhöhen.«
Fraunhofer-Entwicklungszentrum Röntgentechnik
Am Fraunhofer-Entwicklungszentrum Röntgentechnik EZRT werden zerstörungsfreie Prüfverfahren entwickelt, die es ermöglichen, Fehler bzw. Qualitätsmängel an Prüfobjekten zu identifizieren, ohne diese in ihrer Funktion zu beeinträchtigen. Die Fachabteilungen bieten individuelle Lösungen von optischen 3D-Messsystemen über industrielle Röntgenkameras bis hin zu schlüsselfertigen Röntgensystemen für industrielle Fertigungsebenen oder auch Struktur- und Prozessanalysen im Forschungsbereich an. Der Kunde wird von der ersten Idee, über eine Machbarkeitsstudie bis hin zum marktreifen Produkt von den Experten begleitet.