Multisenzorová tomografie – Dvoutrubicový měřicí systém nyní také se submikrofokusovou trubicí

Submikrofokusová trubice zvyšuje rozlišení měřicího systému se dvěma trubicemi o řád a dosahuje rozlišení menšího než jeden mikrometr. Trubice s mikroohniskem 300 kV umožňuje měření velkých nebo hustých obrobků s rozlišením v řádu několika mikrometrů. Díky tomu je přístroj vhodný pro aplikace s velmi rozdílnými požadavky na rozlišení a pro různé velikosti obrobků a materiálů. Téměř všechny úlohy měření počítačovou tomografií lze nyní řešit pomocí jediného přístroje. Kombinací s počítačovou tomografií v oblasti zájmu (ROI-CT) lze měřit i několik malých detailů na poměrně velkých obrobcích (patent). Za tímto účelem se přehledový CT měří pomocí mikroohniskové trubice a ROI pomocí submikroohniskové trubice při větším zvětšení.

Výkonné duo

Mikrofokusová trubice dosahuje napětí až 300 kV s maximálním výkonem 80 W a velikostí ohniska několik mikrometrů. Přenosový terčík umožňuje tak malé velikosti ohniskových bodů i při maximálním výkonu. To znamená, že velké nebo husté obrobky lze měřit rychle a s vysokým rozlišením.

Submikrofokusová trubice má maximální napětí 160 kV a výkon až 50 W. Díky přídavné zaostřovací jednotce dosahuje nejmenší velikosti ohniska 0,5 μm. Jako parametr CT přístroje se často udává rozlišení v rentgenovém obraze, které obvykle neodpovídá rozlišení v objemu, nebo se udává pouze velikost voxelu, kterou lze výpočtem zvolit téměř libovolně malou. Ani jedna z těchto možností není měřítkem velikosti struktury, která je skutečně rozlišena. U Werthovy submikrofokusové trubice je rozlišení rentgenového obrazu 0,5 μm.

Efektivní rozlišení souřadnicového měřicího CT přístroje vyplývá především z kombinovaného účinku (konvoluce) rozlišovacích funkcí ohniska, osy otáčení a detektoru s přihlédnutím ke zvětšení. Přístroj je proto vybaven také vysoce přesnou osou otáčení s odchylkami soustřednosti menšími než 0,2 μm. To znamená, že praktické rozlišení objemové struktury dvoutrubicového měřicího systému se submikrofokusovou trubicí je přibližně 1 μm. Mezi aplikace submikrofokusové trubice patří měření struktury vláken filtračních materiálů, měření hloubky průniku částic s barevným zobrazením a měření velikosti částic.

Požadavky

Již posun o méně než jeden mikrometr vede k výraznému zhoršení rozlišovací schopnosti. Proto je nutné drift během tomografie zaznamenávat a korigovat. Společnost Werth má v této oblasti dlouholeté zkušenosti díky svým vysoce přesným multisenzorovým souřadnicovým měřicím strojům. Pro submikrofokusovou trubici byl optimalizován postup detekce driftu během tomografie a byl vyvinut nový postup kontroly rozlišení objemové struktury. To umožnilo prokázat, že teoreticky dosažitelného rozlišení je skutečně dosaženo a že vlivy, jako je drift po korekci, jsou zanedbatelné.
Do přístrojů TomoScope® L, XL a XL NC lze instalovat měřicí systém se dvěma trubicemi. Lze k němu přidat další senzory, jako je například senzor chromatického zaostřovacího bodu pro optická měření, například pro rychlou detekci měřicích bodů v dílčích oblastech nebo pro měření drsnosti.

Příklady použití

Dvoutrubicový měřicí přístroj lze použít k řešení měřicích úloh s velmi rozdílnými požadavky na rozlišení a s různými rozměry obrobků a materiálů. Při vstřikování plastů s vláknovými kompozity lze geometrické vlastnosti měřit pomocí mikroostřicí trubice, orientaci vláken, jejich délku a průměr pomocí submikroostřicí trubice. U tlakově litých obrobků je možné analyzovat póry, vyfukování nebo trhliny. Další využití lze nalézt například ve výzkumu a vývoji.