Ровно 125 лет назад Вильгельм Рентген обнаружил названные в его честь лучи - он экспериментировал с катодными лучами в то время, когда он заметил в своей лаборатории светящийся лист бумаги: бумага была покрыта материалом, который светился под ультрафиолетовым излучением и под действием катодного излучения., «Рентген», как он назвал свое открытие, мог проникнуть в мягкую материю и вскоре привел к прорыву в медицинской диагностике.
Что менее известно: даже сегодня промышленность все еще получает выгоду от лучей. Будь то испытания высокотехнологичных пластиков для транспортных средств, анализ кристаллических решеток в металлических сплавах или тестирование инструментов: рентгеновский скрининг является незаменимым инструментом для обеспечения качества и разработки инноваций. В зависимости от области применения в промышленных исследованиях используются различные методы.
Найти воздушные карманы с КТ
В то время как классические рентгеновские снимки, например, снимают кости с двух направлений или плоскостей, в промышленных исследованиях используются другие методы, такие как компьютерная томография (КТ), которая также широко распространена в медицине, в которой сотни изображений с разных направлений создают трехмерное изображение. Например, воздушные карманы из металла или пластика становятся видимыми.
Определить ориентацию волокна
«С помощью рентгеновского КТ мы можем проиллюстрировать выравнивание стекловолокон в композитных материалах, что, в свою очередь, позволяет сделать выводы о таких свойствах, как стабильность материалов и соединений», - объясняет Генрих Лейхт, эксперт по КТ в центре пластмасс в Вюрцбурге (SKZ).
«Материальный контраст на КТ-изображениях позволяет отображать волокна в объеме. Алгоритмы помогают нам в количественном определении и визуализации ориентации волокон, например, в представлениях ложных цветов », - объясняет Лейхт. Полученные таким образом знания предоставляют ценную информацию, например, для транспортного средства или для строительной промышленности, где высококачественные пластмассы, например, часто в сочетании со стекловолокном, являются важным материалом.
Посмотреть атомное строение веществ
В то время как рентгеновская КТ использует различную структуру элементов в атомном ядре для отображения структур, рентгеновская дифрактометрия даже выявляет атомную структуру веществ.
Что такое рентгеновская дифрактометрия?
Расположение атомов в кристаллической структуре может быть определено с помощью рентгеновской дифрактометрии. Это использует тот факт, что рентгеновские лучи отклоняются - дифрагируются - на плоскостях, плотно заполненных атомами, поскольку рентгеновские лучи, как и другие электромагнитные волны, также имеют те же явления дифракции, что и свет.
Возьмем, к примеру, углерод: в качестве алмаза это одно из самых твердых веществ, а в качестве графита это популярная смазка. Конечно, различия в кристаллической структуре не всегда так очевидны, как в углероде.
«Это относится ко многим металлам и их соединениям, таким как очень важный с экономической точки зрения оксид алюминия с его - в зависимости от кристаллической структуры - очень высокой износостойкостью», - объясняет доктор. Андреас Рихтер из Научно-исследовательского института драгоценных металлов и химии металлов (FEM). Атомная структура соединений часто имеет решающее значение для их пригодности в качестве поверхностного материала в высокотехнологичных применениях, например, в электротехнической или автомобильной промышленности. «В FEM мы проводим исследования, например, по новым покрытиям для более эффективных топливных элементов, фасадам для деградации азота или исследованиям реакций внутри батарей», - объясняет Рихтер.
Знание - конкурентное преимущество
Будьте в курсе: с помощью нашего информационного бюллетеня редакторы практики строительства информируют вас каждый вторник и пятницу о темах, новостях и тенденциях в отрасли.
Подпишись сейчас!
Рентген в машиностроении
Научно-исследовательская ассоциация инструментов и материалов (FGW) из Ремшайда показывает, как рентгеновское излучение может быть использовано конкретно в машиностроении и производстве инструментов. Возьмем, например, циркулярную пилу: «При производстве хороших пильных дисков многое зависит от правильного введения натяжения и сжатия. Только правильное натяжение позволяет инструменту работать плавно и плавно », - объясняет начальник отдела FGW, доктор. Кристиан Пельшеньке.
Его исследовательская группа измеряет такие напряжения, позволяя рентгеновским лучам проникать в металлические инструменты и измеряя поведение лучей. Результатом является кривая на мониторе, из которой можно получить сведения о динамических свойствах компонентов.