Die 2D Durchstrahlung mit Röntgen (Digitale Radiographie) ermöglicht eine schnelle Prüfung von Bauteilen und wird daher häufig zur Qualitätskontrolle in der Produktion eingesetzt.
Bei der Mikro-Computertomographie wird das Objekt von verschiedenen Richtungen durchstrahlt und aus den aufgenommenen Daten anschließend ein drei-dimensionales Computermodell davon rekonstruiert. Dadurch lässt sich zum Beispiel in Gesteinsproben, wie hier im Fall von Beton, die Verteilung von Porositäten visualisieren oder quantitativ auswerten.
Mit der Mikro-Computertomographie kann man Strukturen ab einer Größe von etwa 5-10 µm darstellen und damit zum Beispiel die trabekuläre Architektur von Knochen untersuchen. Hiermit lässt sich in der Medizintechnik der Wiederaufbau von Knochenmaterial studieren oder Informationen zur Modellierung der Knochenelastizität und -belastbarkeit gewinnen.
Die Mikro-Computertomographie ist eine zerstörungsfreie Untersuchungsmethode und daher meist die erste Wahl bei der drei-dimensionalen Analyse wertvoller oder einzigartiger Objekte wie Kunstwerke oder antike Gegenstände.
Die Submikro-Computertomographie ermöglicht drei-dimensionale Einsichten in Objekte, wobei Auflösungen bis unterhalb eines Mikrometers erreicht werden können. Auf diese Weise lassen sich zum Beispiel die einzelnen Fasern in faserverstärkten Kunststoffen darstellen und analysieren.
Mit der Submikro-Computertomographie kann man feinste Risse und kleinste Porositäten in Materialien sichtbar machen. Hierdurch lässt sich zum Beispiel die Qualität bei verschiedenen Herstellungsprozessen oder auch die Hitzebeständigkeit von Materialien prüfen.
Die digitale Radiographie (2D Durchstrahlung) wird häufig verwendet, um Lufteinschlüsse in Spritzguss-Bauteilen zu detektieren. Je kleiner die Lufteinschlüsse, desto leichter können diese bei der Prüfung jedoch übersehen werden. Mithelfe der Dunkelfeld-Radiographie könnte die Verlässlichkeit hierbei deutlich erhöht werden.
Der Einsatz von faserverstärkten Bauteilen (CFK oder GFK) in der Luftfahrt- und Automobilindustrie nimmt stetig zu. Die neu entwickelte Dunkelfeldbildgebung zeigt großes Potential, CFK-Strukturen zu prüfen und z.B. Aufprall- und Einschlagschäden zu detektieren sowie zu charakterisieren und damit zukünftig bei der Qualitätssicherung von faserverstärkten Bauteilen genutzt werden zu können.
Die Dunkelfeldbildgebung ist auf Strukturen sensitiv, welche unterhalb der eigentlichen Auflösungsgrenze des verwendeten Röntgensystems liegen. Dadurch lassen sich auch feine Details in größeren Objekten wie Fremdkörper in einem Joghurt sicher identifizieren.
Wenn die inneren Strukturen eines Objekts in der gewöhnlichen 2D Durchstrahlung nicht genügend Kontrast erzeugen, ist gegebenenfalls die Dunkelfeld-Radiographie eine vielversprechende Alternative. In diesem Beispiel können die in der normalen Radiographie verborgenen Samen und Transportwege innerhalb einer Tomate dank der Dunkelfeld-Radiographie sichtbar gemacht werden.
Die Tensor-Tomographie ist die drei-dimensionale Erweiterung der Dunkelfeld-Radiographie. Strukturen unterhalb des eigentlichen Auflösungsvermögens können hiermit charakterisiert werden. Auf diese Weise lässt sich im Vergleich zur gewöhnlichen Mikro-Computertomographie sogar die Ausrichtung kleinster Kanäle in einem Zahn darstellen.
Mithilfe von Multienergie-Verfahren lassen sich die verschiedenen Materialien in einem Objekt genauer charakterisieren und besser voneinander unterscheiden. Dadurch kann man zum Beispiel in der hier gezeigten Golderz-Gesteinsprobe die enthaltenen Goldpartikel klarer von anderen Materialien wie Blei abgrenzen.
In manchen Fällen lässt sich aufgrund der geringen Schwächung der Röntgenstrahlen nicht der notwendige Kontrast zwischen einzelnen Strukturen erzielen. Hier können bei einer hochauflösenden Submikro-Computertomographie Messung wie bei diesem Samen dank spezieller Algorithmen allerdings oftmals kontrastreichere Phasenkontrastbilder extrahiert werden.
Bei biologischen Gewebeproben ist eine deutliche Kontraststeigerung durch die Anwendung geeigneter Kontrastmittel möglich. Durch eine vor der Messung durchzuführende Präparation der Probe können hiermit zum Beispiele Tumore visualisiert werden.
Bei tomographischen Untersuchungen mit sehr hohen Auflösungen kann es schon durch kleinste Bewegungen der Probe zu Verschmierungen feiner Details im rekonstruierten Bild kommen. Mit fortgeschrittenen Algorithmen für die Datenprozessierung können solche Artefakte nachträglich korrigiert werden, so dass eine Wiederholung der Messung nicht notwendig ist.