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Zerstörungsfreie Prüfverfahren
Radiografie und Radioskopie
Dieter Stegemann

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Produktbeschreibung

Prof. Dr.-Ing. Dieter Stegemann, Universität Hannover
1 Einführung.- 2 Strahlungseigenschaften.- 2.1 Elektromagnetische Strahlung.- 2.2 Röntgenstrahlung.- 2.3 Gammastrahlung.- 3 Durchstrahlungsverfahren.- 3.1 Arbeitsprinzip.- 3.2 Strahlungsschwächung.- 3.2.1 Schwächungsprozesse.- 3.2.2 Schwächungsgesetz.- 3.2.3 Halbwertsdicken.- 3.2.4 Sekundärstrahlung.- 3.2.5 Dosiszuwachsfaktor.- 3.3 Strahlungsdosis.- 3.3.1 Energiedosis.- 3.3.2 Aquivalentdosis.- 3.4 Strahlungsnachweis.- 3.4.1 Strahlungsmessung mit Filmen.- 3.4.2 Strahlungsmessung mit Detektoren.- 3.5 Strahlungsabbildung.- 3.5.1 Geometrische Unschärfe.- 3.5.2 Bildvergrößerung.- 3.5.3 Gesamte Bildunschärfe.- 3.5.4 Bildkontrast.- 3.5.5 Bildgüte.- 3.6 Strahlenschutz.- 3.6.1 Strahlenwirkung.- 3.6.2 Schutzmaßnahmen gegen Strahlung.- 3.6.3 Strahlenschutzbereiche und Grenzwerte.- 3.6.4 Strahlenschutzmeßgeräte.- 4 Beugungs- und Rückstreuverfahren.- 4.1 Beugung von Röntgenstrahlen.- 4.1.1 Beugungsmechanismen.- 4.1.2 Laue-Gleichungen.- 4.1.3 Braggsche Reflexionsbedingung.- 4.1.4 Feinstrukturanalyse.- 4.2 Rückstreuverfahren.- 4.2.1 Arbeitsprinzipien.- 4.2.2 Rückstreu-Computer-Tomografie.- 4.2.3 Anwendungsbeispiele.- 5 Strahlenquellen.- 5.1 Mikrofokusanlagen.- 5.1.1 Aufbau von Mikrofokusanlagen.- 5.1.2 Technische Daten.- 5.1.3 Charakteristische Eigenschaften.- 5.1.4 Bestimmung der Brennfleckgröße.- 5.2 Röntgenanlagen.- 5.2.1 Röntgenröhren.- 5.2.2 Hochspannungsversorgung.- 5.2.3 Strahlungsfilterung.- 5.3 Elektronenbeschleuniger.- 5.3.1 Linearbeschleuniger.- 5.3.2 Kreisbeschleuniger.- 5.4 Radioaktive Quellen.- 5.4.1 Arbeitsbehälter.- 5.4.2 Technische Daten.- 6 Verarbeitung der Prüfinformation.- 6.1 Filmtechnik.- 6.1.1 Visuelle Auswertung.- 6.1.2 Automatisierte Auswertung.- 6.2 Bildwandlung.- 6.3 Digitale Bildverarbeitung.- 6.3.1 Bildmatrix.- 6.3.2 Bildmittelung.- 6.3.3 Bild-Charakterisierung.- 6.3.4 Methoden zur Bildaufbereitung.- 6.3.5 Beispiele zur Bildaufbereitung.- 6.3.6 Automatisierte Bildauswertung.- 6.4 Tomografie.- 6.4.1 Grundlagen der CT-Methode.- 6.4.2 Anwendungen der CT-Methode.- 7 Anwendungsbeispiele der Mikrofokustechnik.- 7.1 Halbleitertechnik.- 7.2 Leiterplatten/Multilayer.- 7.3 Metall-Industrie.- 7.4 Keramik.- 7.5 Verbundstoffe.- 7.6 Anlagentechnik.- 8 Literaturhinweise.- 9 Sachwortverzeichnis.
Die zunehmenden Anforderungen an Qualität und Produktivität in der Fertigung von mechanischen und elektronischen Komponenten, sowie zur Sicherung der Qualität haben auch bei den zerstörungsfreien Prüfverfahren zu neu entwickelten und verbesserten Prüfmethoden geführt. Die zerstörungsfreie Prüfung von Bauteilen mit Radiografie ist eines der ältesten Verfahren. Doch gerade in diesem Bereich sind in der letzten Zeit durch die Einführung der Bildwandlung und der digitalen Bildverarbeitung große Fortschritte erzielt worden. Zu diesen neuen Entwicklungen gehört auch die Mikrofokustechnik, mit der besonders gut kleine Fehler und Mikrostrukturen nachgewiesen werden können. Das Buch ist so verfaßt, daß sowohl die Grundlagen ausführlich genug behandelt werden als auch die praktischen Anwendungsbeispiele den ihnen gebührenden Raum einnehmen. Dem Anwender sollen somit die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten aufgezeigt und ihm Hilfestellung für Problemlösungen gegeben werden.
Die zunehmenden Anforderungen an Qualitiit und Produktivitiit bei der Fertigung von mechanischen und elektrpnischen Komponenten sowie zur Sicherung der Qualitiit baben auch bei den zersrorungsfreien Priifverfahren zu neu entwickelten und verbesserten Methoden gefiihrt. Die zersrorungsfreie Priifung von Bauteilen mit Radiografie ist eines der attesten Verfahren und weit verbreitet. Neben dem Einsatz von Filmen zorn Strahlungsnachweis sind gerade in der letzten Zeit durch die Einfiihrung der direkten Bildwandlung und der digitalen Bildverarbeitung groJ3e Fortschritte erzielt worden. Zu diesen neuen Entwicklungen gehOrt auch die Mikrofokustechnik, mit der besonders gut kleine Fehler und Mikrostrukturen nachgewiesen werden konnen. Das Buch ist so verfaJ3t, daJ3 die erforderlichen Grundlagen und die praktischen Anwen dungsbeispiele in ausgewogenem Verhiiltnis stehen. Dem Anwender sol1en somit die vielseitigen Einsatzmoglichkeiten aufgezeigt und ibm Hilfeste11ung fUr Problemlosungen gegeben werden. Dem Studierenden sol1 es fundierte Kenntnisse uber Radiografie und Radioskopie, als ein Teilgebiet der zerstorungsfreien PrUfverfahren, vermitteln. Meinen Dank mOchte ich all denen aussprechen, die mir bei der Erste11ung des Manuskripts geholfen baben, vor a11em aber Herro Dipl.-Ing. A. Vortriede, der viele Probleme bei der digitalen Textverarbeitung und Bilderste11ung ausgeriiumt bat. Fur die Uberlassung von Bildmaterial bedanke ich mich sehr bei der Firma Feinfocus in Garbsen, bei Dr. Goebbels von der Bundesanstalt fur Materialforschung in Berlin und bei Prof. Crostack von der Universitiit in Dortmund.
1 Einführung.- 2 Strahlungseigenschaften.- 2.1 Elektromagnetische Strahlung.- 2.2 Röntgenstrahlung.- 2.3 Gammastrahlung.- 3 Durchstrahlungsverfahren.- 3.1 Arbeitsprinzip.- 3.2 Strahlungsschwächung.- 3.2.1 Schwächungsprozesse.- 3.2.2 Schwächungsgesetz.- 3.2.3 Halbwertsdicken.- 3.2.4 Sekundärstrahlung.- 3.2.5 Dosiszuwachsfaktor.- 3.3 Strahlungsdosis.- 3.3.1 Energiedosis.- 3.3.2 Aquivalentdosis.- 3.4 Strahlungsnachweis.- 3.4.1 Strahlungsmessung mit Filmen.- 3.4.2 Strahlungsmessung mit Detektoren.- 3.5 Strahlungsabbildung.- 3.5.1 Geometrische Unschärfe.- 3.5.2 Bildvergrößerung.- 3.5.3 Gesamte Bildunschärfe.- 3.5.4 Bildkontrast.- 3.5.5 Bildgüte.- 3.6 Strahlenschutz.- 3.6.1 Strahlenwirkung.- 3.6.2 Schutzmaßnahmen gegen Strahlung.- 3.6.3 Strahlenschutzbereiche und Grenzwerte.- 3.6.4 Strahlenschutzmeßgeräte.- 4 Beugungs- und Rückstreuverfahren.- 4.1 Beugung von Röntgenstrahlen.- 4.1.1 Beugungsmechanismen.- 4.1.2 Laue-Gleichungen.- 4.1.3 Braggsche Reflexionsbedingung.- 4.1.4 Feinstrukturanalyse.- 4.2 Rückstreuverfahren.- 4.2.1 Arbeitsprinzipien.- 4.2.2 Rückstreu-Computer-Tomografie.- 4.2.3 Anwendungsbeispiele.- 5 Strahlenquellen.- 5.1 Mikrofokusanlagen.- 5.1.1 Aufbau von Mikrofokusanlagen.- 5.1.2 Technische Daten.- 5.1.3 Charakteristische Eigenschaften.- 5.1.4 Bestimmung der Brennfleckgröße.- 5.2 Röntgenanlagen.- 5.2.1 Röntgenröhren.- 5.2.2 Hochspannungsversorgung.- 5.2.3 Strahlungsfilterung.- 5.3 Elektronenbeschleuniger.- 5.3.1 Linearbeschleuniger.- 5.3.2 Kreisbeschleuniger.- 5.4 Radioaktive Quellen.- 5.4.1 Arbeitsbehälter.- 5.4.2 Technische Daten.- 6 Verarbeitung der Prüfinformation.- 6.1 Filmtechnik.- 6.1.1 Visuelle Auswertung.- 6.1.2 Automatisierte Auswertung.- 6.2 Bildwandlung.- 6.3 Digitale Bildverarbeitung.- 6.3.1 Bildmatrix.- 6.3.2 Bildmittelung.- 6.3.3 Bild-Charakterisierung.- 6.3.4 Methoden zur Bildaufbereitung.- 6.3.5 Beispiele zur Bildaufbereitung.- 6.3.6 Automatisierte Bildauswertung.- 6.4 Tomografie.- 6.4.1 Grundlagen der CT-Methode.- 6.4.2 Anwendungen der CT-Methode.- 7 Anwendungsbeispiele der Mikrofokustechnik.- 7.1 Halbleitertechnik.- 7.2 Leiterplatten/Multilayer.- 7.3 Metall-Industrie.- 7.4 Keramik.- 7.5 Verbundstoffe.- 7.6 Anlagentechnik.- 8 Literaturhinweise.- 9 Sachwortverzeichnis.
Prof. Dr.-Ing. Dieter Stegemann, Universität Hannover

Über den Autor



Prof. Dr.-Ing. Dieter Stegemann, Universität Hannover


Inhaltsverzeichnis



1 Einführung.- 2 Strahlungseigenschaften.- 2.1 Elektromagnetische Strahlung.- 2.2 Röntgenstrahlung.- 2.3 Gammastrahlung.- 3 Durchstrahlungsverfahren.- 3.1 Arbeitsprinzip.- 3.2 Strahlungsschwächung.- 3.2.1 Schwächungsprozesse.- 3.2.2 Schwächungsgesetz.- 3.2.3 Halbwertsdicken.- 3.2.4 Sekundärstrahlung.- 3.2.5 Dosiszuwachsfaktor.- 3.3 Strahlungsdosis.- 3.3.1 Energiedosis.- 3.3.2 Aquivalentdosis.- 3.4 Strahlungsnachweis.- 3.4.1 Strahlungsmessung mit Filmen.- 3.4.2 Strahlungsmessung mit Detektoren.- 3.5 Strahlungsabbildung.- 3.5.1 Geometrische Unschärfe.- 3.5.2 Bildvergrößerung.- 3.5.3 Gesamte Bildunschärfe.- 3.5.4 Bildkontrast.- 3.5.5 Bildgüte.- 3.6 Strahlenschutz.- 3.6.1 Strahlenwirkung.- 3.6.2 Schutzmaßnahmen gegen Strahlung.- 3.6.3 Strahlenschutzbereiche und Grenzwerte.- 3.6.4 Strahlenschutzmeßgeräte.- 4 Beugungs- und Rückstreuverfahren.- 4.1 Beugung von Röntgenstrahlen.- 4.1.1 Beugungsmechanismen.- 4.1.2 Laue-Gleichungen.- 4.1.3 Braggsche Reflexionsbedingung.- 4.1.4 Feinstrukturanalyse.- 4.2 Rückstreuverfahren.- 4.2.1 Arbeitsprinzipien.- 4.2.2 Rückstreu-Computer-Tomografie.- 4.2.3 Anwendungsbeispiele.- 5 Strahlenquellen.- 5.1 Mikrofokusanlagen.- 5.1.1 Aufbau von Mikrofokusanlagen.- 5.1.2 Technische Daten.- 5.1.3 Charakteristische Eigenschaften.- 5.1.4 Bestimmung der Brennfleckgröße.- 5.2 Röntgenanlagen.- 5.2.1 Röntgenröhren.- 5.2.2 Hochspannungsversorgung.- 5.2.3 Strahlungsfilterung.- 5.3 Elektronenbeschleuniger.- 5.3.1 Linearbeschleuniger.- 5.3.2 Kreisbeschleuniger.- 5.4 Radioaktive Quellen.- 5.4.1 Arbeitsbehälter.- 5.4.2 Technische Daten.- 6 Verarbeitung der Prüfinformation.- 6.1 Filmtechnik.- 6.1.1 Visuelle Auswertung.- 6.1.2 Automatisierte Auswertung.- 6.2 Bildwandlung.- 6.3 Digitale Bildverarbeitung.- 6.3.1 Bildmatrix.- 6.3.2 Bildmittelung.- 6.3.3 Bild-Charakterisierung.- 6.3.4 Methoden zur Bildaufbereitung.- 6.3.5 Beispiele zur Bildaufbereitung.- 6.3.6 Automatisierte Bildauswertung.- 6.4 Tomografie.- 6.4.1 Grundlagen der CT-Methode.- 6.4.2 Anwendungen der CT-Methode.- 7 Anwendungsbeispiele der Mikrofokustechnik.- 7.1 Halbleitertechnik.- 7.2 Leiterplatten/Multilayer.- 7.3 Metall-Industrie.- 7.4 Keramik.- 7.5 Verbundstoffe.- 7.6 Anlagentechnik.- 8 Literaturhinweise.- 9 Sachwortverzeichnis.


Klappentext



Die zunehmenden Anforderungen an Qualitiit und Produktivitiit bei der Fertigung von mechanischen und elektrpnischen Komponenten sowie zur Sicherung der Qualitiit baben auch bei den zersrorungsfreien Priifverfahren zu neu entwickelten und verbesserten Methoden gefiihrt. Die zersrorungsfreie Priifung von Bauteilen mit Radiografie ist eines der attesten Verfahren und weit verbreitet. Neben dem Einsatz von Filmen zorn Strahlungsnachweis sind gerade in der letzten Zeit durch die Einfiihrung der direkten Bildwandlung und der digitalen Bildverarbeitung groJ3e Fortschritte erzielt worden. Zu diesen neuen Entwicklungen gehOrt auch die Mikrofokustechnik, mit der besonders gut kleine Fehler und Mikrostrukturen nachgewiesen werden konnen. Das Buch ist so verfaJ3t, daJ3 die erforderlichen Grundlagen und die praktischen Anwen­ dungsbeispiele in ausgewogenem Verhiiltnis stehen. Dem Anwender sol1en somit die vielseitigen Einsatzmoglichkeiten aufgezeigt und ibm Hilfeste11ung fUr Problemlosungen gegeben werden. Dem Studierenden sol1 es fundierte Kenntnisse uber Radiografie und Radioskopie, als ein Teilgebiet der zerstorungsfreien PrUfverfahren, vermitteln. Meinen Dank mOchte ich all denen aussprechen, die mir bei der Erste11ung des Manuskripts geholfen baben, vor a11em aber Herro Dipl.-Ing. A. Vortriede, der viele Probleme bei der digitalen Textverarbeitung und Bilderste11ung ausgeriiumt bat. Fur die Uberlassung von Bildmaterial bedanke ich mich sehr bei der Firma Feinfocus in Garbsen, bei Dr. Goebbels von der Bundesanstalt fur Materialforschung in Berlin und bei Prof. Crostack von der Universitiit in Dortmund.