Hochauflösende 3D-Röntgentomographie erlaubt zerstörungsfreie Strukturerfassung dichter Materialien

Die Institute für Mineralogie, Kristallographie und Materialwissenschaft (IMKM) und für Nichtklassische Chemie (INC) sowie die Fächerübergreifende Arbeitsgemeinschaft Halbleiterforschung Leipzig (FAHL) veranstalten ein gemeinsames Kolloquium zu den Möglichkeiten der 3D-Röntgentomographie in der Materialforschung.

Zeit: 31. Januar 2006, 16:30 Uhr
Ort: Hörsaal im 1. Obergeschoss des Institutes für Mineralogie,
Kristallographie und Materialwissenschaft
Scharnhorststr. 20

Die neueste Entwicklung zerstörungsfreier Materialforschung stößt mittels der hochauflösenden 3D-Röntgentomographie in Mikro- und Nanometer-Bereiche vor. „Für verschiedenen Bereiche der Universität Leipzig und deren Kooperationspartner eröffnet sich damit ein neues Feld der interdisziplinären Forschung und Lehre, die die Materialforschung weiter voranbringen kann.“, erklärt der Direktor des IMKM, Prof. Dr. Klaus Bente. „Das Kolloquium, ist ein wichtiger Schritt auf diesem Wege.“

Prinzip der 3D-Röntgentomographie

Dass Prinzip der 3D-Röntgentomograhie erklärt Prof. Bente so: „Moderne 3D-Röntgentomographie-Geräte arbeiten mit rotierender Probe und Kegelstrahlbeleuchtung. Aus den aufgenommenen Flächenprojektionen werden unmittelbar dreidimensionale Bilder rekonstruiert. Sie übertreffen die Auflösung bisheriger CT-Techniken, die mit Scheibenprojektionen arbeiten, um den Faktor 100 bis 500. Besonders bemerkenswert ist die Volumenvariabilität: Es können sehr dichte Objekte bis 150*50*50cm3 untersucht werden.“ Die zerstörungsfreie Erfassung von Mikrostruktur-Eigenschaftsbeziehungen unterschiedlichster Materialien erlaubt neben morphologischer Materialbeschreibung das Erkennen von Materialpartien, sofern sie die Röntgenstrahlen verschieden absorbieren.

Breites Anwendungssprektrum

Untersuchungsgegenstand sind sowohl Materialien wie Metalle, Kunststoffe, Gläser, Keramiken, Gesteine, Holz, Knochen, Zahn- und Körperersatzmaterialien sowie Pflanzen. Neben naturwissenschaftlichen, medizinischen und technischen Aufgabenstellungen verdient die Untersuchung von Kunstobjekten und Baudenkmalen besondere Erwähnung. Hierbei werden entsprechende Studien zur Bestandsaufnahme sowie als Restaurierungsgrundlage von Kunstwerken und Funden sowie für Expertisen für Musikinstrumente, Schmucksteine, Skulpturen und Pigmente genutzt.

Unter der Federführung von Prof. Bente wurden Messungen in verschiedenen Laboratorien, u.a. an Fraunhofer-Instituten in Fürth und Dresden und an der Bundesanstalt für Materialprüfung in Berlin, durchgeführt. Fakultätsübergreifend wurden bisher u.a. technische Minerale, Halbleiter, katalytische Materialien, Zähne, Sporen von Pilzen, antike Keramikfiguren, ein Bronzebeil, eine historische Flöte sowie hölzerne Epitaphiefragmente untersucht. Exemplarische Fallstudien können auf der Webseite des IMKM http://www.uni-leizig.de/~krist eingesehen werden. Die Möglichkeit, den Untersuchungsgegenstand zu analysieren, ohne ihn zu beschädigen oder gar zu zerstören, lässt Wissenschaftler mehrerer Fakultäten darüber nachdenken, ein Gerät mit noch besserer Auflösung gemeinsam anzuschaffen.

„Die Arbeiten zeigen, wie interdisziplinär die Materialforschung ist. Das Kolloquium soll dieses interdisziplinäre Spektrum einem größeren Publikum nahe bringen.“, so Prof. Bente.

weitere Informationen:
Prof. Dr. Klaus Bente
Telefon: 0341 97-36250
E-Mail: bente@uni-leipzig.de