450 kV MesoFocus CT- első rész: Karóra röntgenes vizsgálata

Az alábbi cikkünkben első kézből nyújtunk betekintést azokba a nagyon meggyőző laboratóriumi eredményekbe, melyek a 2021 tavaszán Yxlon gyártású 450 kV-os MesoFocus csövek tesztelése során születtek, illetve bemutatjuk a jövő zárt 450 kV-os röntgencsöveivel kapcsolatos lehetőségeket is.

MesoFocus 

A röntgentechnikában a "mezo", a "közép" görög előtagja olyan sugárforrásokat jelöl, amelyek fókuszpontmérete a mini- és a mikrofókusz között helyezkedik el. Az akár 50 µm-es fókuszpontmérettel a MesoFocus sugárforrások olyan alkalmazásokat támogatnak, amelyekhez korábban csak mikrofókuszos csövek voltak használhatók.

>>> A megbízható 450 kV-os MesoFocusszal ellátott komputertomográfiás (CT) rendszer akár már 35 µm-es felbontást is lehetővé tesz, mindezt olyan részletességgel, amelyet korábban csak a mikrofókuszos rendszerekből ismertek (és általában sokkal kisebb energiával). <<<

A Comet X-Ray MesoFocus technológiája 2021-ben nagy figyelmet keltett. A 225 kV-os változat nagyon megbízhatóan támogatja a nagy felbontásra és nagy stabilitásra, valamint a karbantartásmentes at-line és in-line NDT-re vonatkozó követelményekkel rendelkező alkalmazások nagy részét.

A MesoFocus röntgencső egyesíti önmagában:

  • a nagy felbontást (pontszerűségig),
  • egyszerű kezelhetőséget: "be/ki" paraméterbeállítások,
  • gyors rendelkezésreállást,
  • rendkívül nagy megbízhatósággal bír,
  • minimális karbantartást igényel.

 

Már 225 kV-nál is vége van?

Nehézfémek vagy nagyobb sűrűségű anyagvastagságú tárgyak esetén magasabb kV-osztályra (320, 450 vagy 600 kV) kell váltani. Zárt csövek esetén jelenleg nincs olyan nagy felbontású megoldás, amely egyúttal megbízható, egyszerű és alacsony karbantartási ráfordítással jár. [1]

Évek óta számos iparág, például a repülőgépipar és az additív gyártás, a laboratóriumoktól a gyártócégekig, nagy felbontású és robusztus 450 kV-os megoldást igényelnek DR- és CT-alkalmazásokhoz.  A nagy felbontás és a részletek felismerhetősége mellett mindig vannak egyéb követelmények is, mint például a gyors készenlét, a nagy feszültségstabilitás, a karbantartásmentesség, a könnyű kezelhetőség és a speciális ismeretek nélküli használat.

A 225 kV-os MesoFocushoz hasonlóan az Yxlon volt az új 450 kV-os cső első alkalmazója is, hogy az új sugárforrás technológiát DR-ben és CT-ben részletesen kiértékeljük és összehasonlítsuk más megoldásokkal. A 225-től eltérően a 450 kV-os MesoFocus egyelőre 3 helyett 5 fókuszpontot kínál (1W/µm teljesítmény mellett): 450, 350, 250, 100 és 60 µm (vagy W).

 

Első példa                                                                                                                                    

Egy 450 kV-os HP11 minifókuszú sugárforrás fókuszpontja kb. 400 µm. A 150 µm pixelméretű nagy detektorok, amelyek jó kompromisszumot kínálnak a felbontás, a hatékonyság és az adatmennyiség között, körülbelül 100-120 µm vagy 4,5-5 lp/mm térbeli felbontást tesznek lehetővé. Ahhoz, hogy ezt a felbontást a CT-rendszerben elérjük, körülbelül 2-es nagyítást választunk. A nehézfémekből készült vagy nehézfémekkel körülvett kisebb tárgyak így csak kevés részletességgel kerülnek leképezésre.

Ahelyett, hogy egy speciális alkalmazást válaszunk, először egy könnyen felismerhető, finom szerkezetű tárgyat mutatunk be, melyen jobban feltérképezhető hogyan változik a felbontás még 450 kV-on is.

 

Svájci finommechanika árnyékolt betekintéssel

A svájci technológiai innovációnak megfelelően az első példában egy finommechanikus, svájci karórát választottunk. A 14 K (585) aranyból készült tok és szíj sokkal nagyobb igénybevételt jelent, így a 450 kV jó választás a több anyagból készült CT-hez.

Fénykép a karóráról, nagy felbontással szkennelve

A hagyományos röntgencső 450-HP11 kis fókuszpontját választva csak a nagyobb karóra-mechanika alkatrészek láthatók. A részletek hiánya miatt nehéz, sőt lehetetlen felismerni a mechanikai funkciókat,  az egyes elemek közötti kapcsolatokat.

 

2. ábra

Az óra tokjának felnyitásakor (2. ábra) nem okoz gondot, hogy a karóra mechanikáját sokkal nagyobb felbontásban lássuk, mint a 3. ábra szerinti minifókuszos CT-vel lehetséges. Az óra tokja és mechanikája különböző anyagok keveréke.

A karóra tökéletes példa arra, hogy egy minifókuszos csővel végzett CT-vizsgálat nem éri el azt a felbontást, amit a saját szemünkkel megszoktunk. A laprugót például szinte csak gyűrűként ismerhetjük fel, ezen és a felvétel más szeletein pedig fogaskerekek olvadnak egymásba. (bal oldali kép)

Az új Mesofocus technológiával ez most a 450 kV-os tartományban változik. A 60 µm-es fókuszpontnál már nem abszurd az ilyen mechanikák vagy a kis aranyforrasztási porozitások CT-vizsgálata zárt csővel. (jobb oldali kép)

3. ábra

Ebben a példában az elmosódás jelentősen csökkent, így az anyagfelületek élesek és jól láthatóak, illetve apró csavarok menetei is ugyanolyan jól láthatóak, mint a laprugó. A CT nagyobb élessége azt is csökkenti, hogy a részletek más rétegekbe rekonstruálódjanak zavaró szellemképes felvételként.

 

 

4. ábra

A példa legfontosabb vizsgálati paraméterei:

  • MesoFocus, 450 kV 2mm Sn szűrővel
  • 60 Watt, 60 µm-es fókuszpont
  • 4343HE, 0,5 Hz, 60 perc szkennelési idő FDD/FDD (mm): 1000/177

A MesoFocus csővel való munka során a legszembetűnőbb tulajdonság a gyors üzemkészre állás. Mint minden zárt röntgencsőnél, itt is csak több mint 12 órás szünet után van szükség újbóli bemelegítésre. Ez néhány perc alatt lezajlik,  nyílt csöves rendszer esetén azonban gyakran előfordul a folyamat közben üzemzavar, a készülék zárt csöves rendszere ettől mentesül. A folyamatos vizsgálatok közül egyet sem szakítottak meg meghibásodás, vagy egyéb csőprobléma miatt. Nincs szükség filament vagy target cserére, és nem fordult elő fényerő-ingadozás sem.

[1] Magasabb kV-osztályokban, például 450 kV-on a detektor jobb felbontást tudott biztosítani a 2D tartományban. Itt a 100 µm-nél jobb követelmények (D10 duplex huzal IQI) teljesíthetők.

A következő Hírek bejegyzésünkben arany forrasztási varratban lévő porozitásokat vizsgálunk meg ugyanebben a szkennelésben, és megfigyeljük, hogy a fókuszpont megválasztásával hogyan változik a részletek detektálhatósága.

Folytatás hamarosan itt…

Eredeti angol nyelvű szöveg: https://yxlon.comet.tech/en/blog/450-kv-mesofocus-ct

VektorosGrimasLogo-yellow

Elérhetőségek

Irodai cím:
1214 Budapest, Puli sétány 2-4.

Telefonszám:
+36 1 420-5883

Email:
info@grimas.hu

Nyitvatartás:
Hétköznap: 7:30 - 16:00

Kérjük fogadja el az Adatkezelési tájékoztatót

Copyright 2019 | GRIMAS Ipari Kereskedelmi Kft. ©  Minden jog fenntartva.