Un escenario de carga de marco abierto para tomografía computarizada de rayos X de alta resolución
Autores: Plappert, David; Schütz, Michael; Ganzenmüller, Georg C.; Fischer, Frank; Campos, Mario; Procz, Simon; Fiederle, Michael; Hiermaier, Stefan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un escenario de carga de marco abierto para tomografía computarizada de rayos X de alta resoluciónCategoría
Gestión y administración
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La utilización de tomografía computarizada (CT) in situ de alta resolución en el rango (sub-)m suele ser viable únicamente en instalaciones de sincrotrón, ya que el uso de una etapa de carga convencional en CTs de laboratorio con una fuente de haz cónico no facilita una correspondiente magnificación geométrica. Esta publicación presenta un sistema de CT con un nuevo concepto in situ que permite resoluciones espaciales de hasta 0.5 m, lo que posibilita el análisis de materiales débilmente absorbentes capaces de aplicar cargas de hasta 5 kN en ambas direcciones, de compresión y tensión, a la muestra durante la medición. La necesidad de un diseño mecánico altamente preciso para garantizar mediciones exitosas a magnificaciones que se acercan al límite teórico hace que el desarrollo del sistema sea particularmente exigente. Se presentan los componentes empleados, junto con las consideraciones y metodologías necesarias. Se puede demostrar que se cumplen las especificaciones previstas en cuanto a precisión y calidad. Los resultados experimentales de un polímero reforzado con fibra demuestran la capacidad del sistema para detectar características de daño en la matriz por debajo de un solo diámetro de fibra, destacando así su potencial para aplicaciones en ciencia de materiales donde los CTs de laboratorio tradicionales son insuficientes y el acceso a sincrotrones es limitado.
Descripción
La utilización de tomografía computarizada (CT) in situ de alta resolución en el rango (sub-)m suele ser viable únicamente en instalaciones de sincrotrón, ya que el uso de una etapa de carga convencional en CTs de laboratorio con una fuente de haz cónico no facilita una correspondiente magnificación geométrica. Esta publicación presenta un sistema de CT con un nuevo concepto in situ que permite resoluciones espaciales de hasta 0.5 m, lo que posibilita el análisis de materiales débilmente absorbentes capaces de aplicar cargas de hasta 5 kN en ambas direcciones, de compresión y tensión, a la muestra durante la medición. La necesidad de un diseño mecánico altamente preciso para garantizar mediciones exitosas a magnificaciones que se acercan al límite teórico hace que el desarrollo del sistema sea particularmente exigente. Se presentan los componentes empleados, junto con las consideraciones y metodologías necesarias. Se puede demostrar que se cumplen las especificaciones previstas en cuanto a precisión y calidad. Los resultados experimentales de un polímero reforzado con fibra demuestran la capacidad del sistema para detectar características de daño en la matriz por debajo de un solo diámetro de fibra, destacando así su potencial para aplicaciones en ciencia de materiales donde los CTs de laboratorio tradicionales son insuficientes y el acceso a sincrotrones es limitado.