Published 2018 | Version v1
Miscellaneous

Non-destructive material testing using lattice-based phase-contrast X-ray imaging

Description

Grid-based phase-contrast X-ray imaging extends conventional X-ray imaging with two more image information, the differential phase image and the dark field image. While the differential phase image is sensitive to the smallest X-ray deflections, the dark field image contains structural information in materials. A dark field signal is due to scattering on granular, porous, or fibrous structures on the order of microns. This i.e. fine cracks or air inclusions are visualized in materials that are not visible in the conventional X-ray image. In addition, the dark field image has a directional dependence that can be used to determine the orientation of non-directly resolvable fiber structures. In this paper, the potential of this novel X-ray imaging method is presented and evaluated using a phase-contrast X-ray scanner. There are fields of application in the non-destructive testing of materials for the detection of cracks, air pockets and structural defects, i.e. by impact damage, presented in carbon fiber reinforced plastic parts, foamed materials or welds in aluminum parts.

Abstract (German)

Die gitterbasierte Phasenkontrast-Roentgenbildgebung erweitert die herkoemmliche Roentgenbildgebung um zwei weitere Bildinformationen, das differentielle Phasenbild und das Dunkelfeldbild. Waehrend das differentielle Phasenbild sensitiv auf kleinste Ablenkungen der Roentgenstrahlung ist, umfasst das Dunkelfeldbild strukturelle Informationen in Materialien. Ein Dunkelfeld-Signal entsteht durch Streuung an koernigen, poroesen oder faserigen Strukturen in der Groessenordnung von Mikrometern. Dadurch koennen z.B. feine Risse oder Lufteinschluesse in Materialen visualisiert werden, die im herkoemmlichen Roentgenbild nicht erkennbar sind. Zusaetzlich weist das Dunkelfeldbild eine Richtungsabhaengigkeit auf, mit der die Orientierung von nicht direkt aufloesbaren Faserstrukturen bestimmt werden kann. ln diesem Beitrag wird unter Verwendung eines Phasenkontrast-Roentgenscanners das Potential dieser neuartigen Roentgenbildgebungsmethode vorgestellt und evaluiert. Es werden Anwendungsfelder in der zerstoerungsfreien Materialpruefung zur Detektion von Rissen, Lufteinschluessen und strukturellen Defekten, z.B. durch Aufschlagschaeden, in carbonfaserverstaerkten Kunststoffteilen, geschaeumten Materialen oder Schweissnaehten in Aluminiumteilen praesentiert.
Part of:
2018 Annual meeting of the German Society for Non-destructive Testing (DGZfP). Report

Additional details

Additional titles

Original title (German)
Zerstoerungsfreie Materialpruefung mithilfe der gitterbasierten Phasenkontrast-Roentgenbildgebung

Publishing Information

ISBN
978-3-940283-92-4
Imprint Title
2018 Annual meeting of the German Society for Non-destructive Testing (DGZfP). Report
Imprint Pagination
955 p.
Journal Volume
BB 166
Series
Deutsche Gesellschaft fuer Zerstoerungsfreie Pruefung. Berichtsband
Journal Page Range
1 p.

Conference

Title
2018 Annual meeting of the German Society for Non-destructive Testing (DGZfP)
Original Conference Title
DGZfP-Jahrestagung 2018
Dates
7-9 May 2018
Place
Leipzig (Germany)

INIS

Country of Publication
Germany
Country of Input or Organization
Germany
INIS RN
49060231
Subject category
S42: ENGINEERING;
Resource subtype / Literary indicator
Conference, Non-conventional Literature
Descriptors DEI
CRACKS; DAMAGE; DEFECTS; FIBERS; FOAMS; GRIDS; IMAGE PROCESSING; INCLUSIONS; REINFORCED MATERIALS; WELDED JOINTS; X-RAY RADIOGRAPHY
Descriptors DEC
COLLOIDS; DISPERSIONS; ELECTRODES; INDUSTRIAL RADIOGRAPHY; JOINTS; MATERIALS; MATERIALS TESTING; NONDESTRUCTIVE TESTING; PROCESSING; TESTING

Optional Information

Notes
Published in summary form only Imprint:DGZfP-Jahrestagung 2018. Berichtsband