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Jose Godinho
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3D-Röntgencomputertomografie (3D X-ray CT)


Technische Merkmale

  • CoreTOM von XRE: https://xre.be/product/coretom/
  • Bis zu 5 Mikron Voxelgröße
  • Schnelles In-situ-Scannen (<1 min.)
  • Quelle und Energiebereich: Wolfram (40-180) keV
  • Leistung: bis zu 300 W
  • Normale Detektorgröße: 2880 x 2880
  • Inklusive Prototyp eines energieselektiven Detektors, der es ermöglicht das Energiespektrum der übertragenen Röntgenstrahlen aufzulösen (Energiebereich: 23-155 KeV über 120 Energien (bins), Auflösung ~ 1.1 keV)

Anwendung

  • Visualisierung der Mineralverteilung im Gestein
  • Quantifizierung und statistische Analyse der Komponenten in einer Probe
  • 3D-Rendering von Materialien für numerische Modelle
  • Analyse von Zeitraffer-Prozessen in Materialien
  • 3D-Element-/ Mineralidentifikation durch Kopplung des normalen Detektors mit dem Energiedetektor

Probenanforderung

  • Probengröße: bis zu 1 m Höhe und 30 cm Durchmesser
 
3D image of a REE (red) bearing carbonate rock ©Copyright: da Assuncao Godinho, Jose Ricardo

3D Bild eines Karbonatgesteins (~15 cm Durchmesser) mit Seltenen Erden (rot), Foto: J.R.A. Godinho

3D image of a crushed REE (red) bearing carbonate rock ©Copyright: da Assuncao Godinho, Jose Ricardo

Partikel (<1 mm) des selben Gesteins wie link, nach dem Brechen, Foto: J.R.A. Godinho


Ausgewählte Publikationen ►

  • Godinho, J. R. A.; Chellappah, K.; Collins, I.; Ng, P.; Smith, M.; Withers, P. J.
    “Time-lapse imaging of particle invasion and deposition in porous media using in situ X-ray radiography”, Journal of Petroleum Science and Engineering (2019)
    DOI-Link: 10.1016/j.petrol.2019.02.061
  • M. Kern, J. Kästner, R. Tolosana-Delgado, T. Jeske, J. Gutzmer
    “The inherent link between ore formation and geometallurgy as documented by complex tin mineralization at the Hämmerlein deposit (Erzgebirge, Germany)”, Mineralium Deposita (2019)
    DOI-Link: 10.1007/s00126-018-0832-2

Funktionsweise ►

Die CT nutzt die Durchdringungseigenschaft von Röntgenstrahlen, die das Innere eines Materials abbilden. Die Methode basiert auf dem Prinzip, dass jede Komponente eines Materials den Röntgenstrahl abhängig von seiner Elektronendichte unterschiedlich dämpft. Die Röntgenstrahlen durchlaufen die Proben, treffen auf den Detektor und erzeugen einen Schatten der Probenkomponenten. Dort erzeugen sie eine 360 Grad Projektion. Damit ist es möglich, jede einzelne Komponente im Raum zu verfolgen und damit das 3D-Volumen der Probe zu rekonstruieren. Normale Detektoren messen die Gesamtmenge der Röntgenstrahlen (aller Energien), während unser spezieller, energiesensitiver Detektor das Energiespektrum auflösen kann. Dies hilft, Elemente mit einer k-Kante von > 23 keV (schwerer als Ru) zu identifizieren.

Zu beachten ist, dass die Auflösung umgekehrt proportional zum Sichtfeld ist. Proben kleiner 2 cm Durchmesser sind notwendig, um die höchste Auflösung zu erreichen. Zylindrische Proben sind ideal, andere Geometrien können aber ohne spezielle Behandlung gemessen werden. Die Methode ist zerstörungsfrei.