3D röntgenmikrotomografi
Röntgenmikrotomografi (XMT, XCT, MicroCT) är en icke-destruktiv teknik för 3D-bildbehandling och karakterisering av material, inklusive mineraler, berg, metaller, kompositer och trä, med sub-mikrometer upplösning. Från de insamlade 3D-data är det möjligt att göra kvantitativa analyser av interna egenskaper som porositet, sprickor, korn, fibrer osv., samt bestämma materialets deformation och spänning.
XMT är en icke-destruktiv teknik som inte kräver någon provförberedelse. Provet placeras i systemet och skanningen startas. Resultatet beskriver materialets 3D-mikrostruktur baserat på dess densitet. Efter en skanning kan samma prov testas med andra kompletterande tekniker (som SEM) eller skannas upprepade gånger under in-situ-belastning med hjälp av XMT.
Utrustning
Systemets in-situ egenskaper gör det möjligt att studera hur mikrostrukturen inuti materialet påverkas av mekanisk och termisk belastning.
In-situ-modulen (Deben CT5000TEC) har 5 kN lastkapacitet I kompression och drag, samtidigt som det finns möjlighet att kontrollera temparaturen inom intervallet -20/+160 °C. Vidare finns det även tillgång till en 500N lastcell för studier av mjukare material.

- Inställbar detektor innehållande flera upplösnings- och bildfältskombinationer (analogt med optiskt mikroskop)
- Möjlighet till både absorbtions- och faskontrastavbildning
- Automatiserad sekventiell avbildning, för scanning av många prover (se bild).
- Dubbel gpu cuda-baserad rekonstruktion
- Möjlighet till avbildning vid dubbla energier
- Paket för in-situ-studier
- Vibrationsdämpning, genom konstruktion med granitfundament
- Temperaturstabilisering inuti system
- Uppfyller strålsäkerhetsstandarder: UL/CSA 61010-1, SEMI S2-0712, SEMI S8-0712, CE.
- Registrerad och godkänd av Svenska strålsäkerhetsmyndigheten (SSM).

Rumsupplösning, 10% MTF: | 700 nm |
Minsta voxelstorlek: | 70 nm |
Spänningsintervall, röntgenrör: | 30-160 kV |
Maximal effekt: | 10 W |
Detektor, objektiv: | 0.4x, 4x, 20x |
Detektor, kameraenhet: | 2Kx2K, 16 bit, CCD camera. |
Max. bildfält (BF, FOV): | 50 mm (wide field mode: 90 mm) |
Max. provstorlek: | 300 mm |
Max. provvikt: | 15 kg |
Storlek, hela systemet: | 2082, 1720, 1064 mm (W,H,D:) |
Vikt, hela systemet: | 2468 kg |

Möjlighet att enkelt byta prov genom användning av stödtub av kolfiber, 1.5 mm väggtjocklek (totalt 3 mm i strålbana).
Max lastkapacitet: | 5kN (kompression/drag) |
Temperaturintervall: | -20°C to +160°C |
Tillgängliga lastceller: | 500N, 5kN |
Maximal förskjutning: | 10mm (15-5mm kompression, 10-20mm drag) |
Storlek: | 117mm diameter (kolfibertub 60 mm), 285mm höjd |
Vikt: | 4.0kg |
3D bildanalys är ett viktigt verktyg för att kvantitativt beskriva mikrostrukturen i ett avbildat materialprov. Med denna metod är det t.ex. möjligt att bestämma storlek, antal och position på strukturer inuti materialet, såsom porer, sprickor och kristallkorn. Denna karaktärisering av strukturen gör det också möjligt att enkelt jämföra olika prover, eller kvantitativt följa hur strukturen förändras vid belastning, t.ex. spricktillväxt.
Volymkorrelation (Digital Volume Correlation, DVC) är en metod för att kvantitativt bestämma deformationer och töjningar inuti materialet till följd av mekanisk eller termodynamisk belastning, utifrån de tredimensionella avbildningarna. Denna metod är mycket känslig för variationer och kan detektera uppkomst av mikrosprickor som passerar obemärkt vid visuell granskning. Resultaten är kvantitativa data som direkt kan jämföras med motsvarande resultat som erhållits med olika simuleringsverktyg. Forskargruppen vid experimentell mekanik, LTU, har lång erfarenhet av användning och utveckling av metoden, vilket har resulterat i ett flertal artiklar och en doktorsavhandling.
Tillgång och användning
Alla med intresse i tekniken är välkomna att kontakta oss.
Nedan finns exempel på olika projektformer:
- Samarbetsprojekt (gemensamma ansökningar och publikationer…)
- Direktfinansierade uppdrag från företag och industri (konfidentiella resultat, ingen publicering)
- Olika varianter av ovanstående (tex. industriella uppdrag med möjlighet att publicera.)
Vi är tvugna att ta ut en viss avgift vid användning av systemet för att kunna täcka service- och driftkostnader. Storleken på avgiften beror dels på vilken projektform det handlar om, och dels på scantid vilket i sin tur beror på en mängd parametrar såsom provets storlek, densitet, och vilken upplösning som önskas. Vi behöver därför diskutera dessa saker för att kunna ge en bra uppskattning på totalkostnad.
Kontakta oss, så diskuterar vi projektet och tar det därifrån!
Kontakt
Fredrik Forsberg
- Senior Lecturer
- 0920-493085
- fredrik.forsberg@ltu.se
- Fredrik Forsberg
Henrik Lycksam
- Forskningsing 1:e
- 0920-492816
- henrik.lycksam@ltu.se
- Henrik Lycksam
Uppdaterad:
Sidansvarig: Kontakta oss