Fast Multispectral 2D and 3D Computed Tomography on Synchrotron Beamlines (FMS23CT); Simulation der Energieaufspaltung durch refraktive und diffraktive röntgenoptische Elemente; Machbarkeit der energetischen Separation transmittierter Röntgenstrahlung durch Prismen; Konzeption, Planung und Durchführung des experimentellen Aufbaus der multispektralen CT

Abstract

Die 2D- und 3D-Röntgenbildgebung an Großforschungseinrichtungen (Synchrotrons) bietet einzigartige Bildgebungsmöglichkeiten durch die Quelleigenschaften (hohe Brillanz, hohe Kohärenz des Lichts, breiter Energiebereich von weich bis hart) und hochmoderne Detektoren sowie die technische Möglichkeit langer Strahlführungen, um bildgebende Experimente mit Phasenkontrast durchzuführen, welche in der konventionellen Labor-CT kaum bis gar nicht möglich sind. Insbesondere die Eigenschaften der Synchrotronstrahlung wie der hohe Photonenfluss bei Energien von 10 keV bis zu 350 keV eröffnen die Möglichkeit Effekte und Wechselwirkungsprozesse der Röntgenstrahlung in erheblichem Umfang weiter zu denken und die Brechung von Röntgenlicht trotz der geringen Brechkraft und des imaginären Brechungsindex direkt zur Energieselektion nutzbar zu machen. Die lange Strahlführung, im Besonderen der hohe verfügbare Objekt-Detektorabstand von bis zu 36 m an der BM18, bei zeitgleich hoher Röntgenenergie und Photonenfluss, macht die Detektion mit sinnvollem Signal-zu-Rausch-Verhältnis (engl. signal-to-noise ratio SNR) von durch refraktive Optiken hervorgerufene Energieselektion möglich. Ziel war der Machbarkeitsnachweis und die Entwicklung eines neuen Verfahrens in der 2D- und 3D-Bildgebung, welches die schnelle materialdifferenzierende CT auf Basis von refraktiven Röntgenoptiken ermöglicht sowie die Nutzbarkeit des Verfahrens für Anwender von bildgebenden Beamlines zu eröffnen.