Bildgebung

Bildgebende Verfahren liefern Einblicke in das Innere von Materialien.

Radiographie
Tomographie
Transmissionselektronenmikroskopie

Radiographie

Stroboskopische Radiographie eines Modellflugzeugmotors bei 1200 Umdrehungen pro Minute. Vier verschiedene Phasen für die Stellung des Kolbens sind dargestellt.

Radiographie an Bauteilen

Radiographie ermöglicht zerstörungsfrei Einblicke in das Innere von Komponenten und Bauteilen. Speziell die Kombination dieser Technik mit den einzigartigen Eigenschaften verschiedener Strahlarten (Neutronen, Röntgenstrahlung) eröffnet ein weites Feld an industriellen Anwendungen. Dabei wird die materialabhängige Abschwächung der eingesetzten Strahlung in den zu untersuchenden Objekten genutzt, um die innere Struktur zu ‚beleuchten‘.

Tomographie

Tomographie an Batterien mit Neutronen und Röntgenstrahlen

Ein vollständiges, dreidimensionales Bild der gesamten inneren Struktur erhält man, in dem das zu untersuchende Objekt aus unterschiedlichen Richtungen durchstrahlt (radiographiert) wird und diese Daten anschließend zu einem dreidimensionalen Datensatz zusammengesetzt werden. So entsteht ein räumliches Abbild im virtuellen Raum, welches an jeder Stelle nach Belieben auseinander genommen, zerschnitten oder auf strukturelle oder chemische Veränderungen untersucht werden kann. Auch dazu werden Röntgenstrahlen und Neutronen genutzt. Beide Strahlenarten verhalten sich gewissermaßen komplementär zueinander, da sie unterschiedliche Eigenschaften der untersuchten Materialien widerspiegeln. So sind mit Neutronenstrahlung Materialkontraste sichtbar, die mit Synchrotronstrahlung nicht zu finden sind und umgekehrt.

Separation einzelner Bereiche und chemischer Spezies im Neutronentomogramm einer Li-Batterie.

Innere Struktur eines Li-Ionen-Kondensators. (a) Seitenansicht des Metallbehälters; (b) virtuelles Entfernen eines Volumenteils; (c) Visualisierung einer großen Elektrolytagglomeration; (d) horizontaler Querschnitt und Vergrößerung (e) zur Veranschaulichung der Delamination.

Transmissionselektronenmikroskopie

Strukturuntersuchung von Solarzellen mittels TEM

Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) ermöglicht eine breite Palette von hochauflösenden Untersuchungsmethoden, einschließlich Raster-Transmissionselektronenmikroskop (STEM), Elektronenenergieverlustspektroskopie (EELS), energiegefilterter Transmissionselektronenmikroskopie (EFTEM), sowie energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDX) und Tomographie.

Mikroskopische Ultrastrukturuntersuchung von Solarzellen mittels hochauflösender TEM-Methoden zur Bestimmung von Defekten, die im direkten Zusammenhang mit der photovoltaischen Effizienz von Solarzellen stehen.