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AdvanCT: Ein neues Verbundprojekt zur industriellen Computertomografie

Am 01.06.2018 war es endlich soweit. Der Startschuss für das von der EU geförderte EMPIR Forschungsprojekt „AdvanCT“ ist gefallen. Nach der Devise „schneller, vielseitiger, genauer“ forscht der Lehrstuhl für Fertigungsmesstechnik zusammen mit 20 international aufgestellten Partnern (Nationale Metrologieinstitute, Universitäten und Industrie) daran, die Computertomografie um einen entscheidenden Schritt voranzubringen.

Seit der Zeit von Pionieren, wie Sir Godfrey Newbold und Allan Mclead Cormack, die beide 1974 den Nobelpreis für Medizin für die Erforschung der Computertomografie erhalten haben, hat sich diese in einer Vielzahl von industriellen und medizinischen Anwendungen erfolgreich behaupten können. Ob auf dem Flughafen bei der Gepäckkontrolle, in der Lebensmittelindustrie bei der Suche nach Fremdkörpern oder zur Diagnostik von Gewebestrukturveränderungen in der Medizin, überall dort wo das Innenleben eines Objektes für die Anwendung interessant ist, bietet sich die Computertomografie als praktikable Lösung an.

Aber auch im Bereich der dimensionalen Messtechnik findet die Computertomografie immer häufiger Anwendung, da Bauteile nicht nur zerstörungsfrei inspiziert werden können, sondern die gegebenen Bildinformationen sich auch zur geometrischen Messung eignen. Leider müssen derzeit für aussagekräftige Messungen lange Messzeiten und ein großer Aufwand zur Bestimmung der Messunsicherheit in Kauf genommen werden. Dies verhindert die Integration von „in-line“ Messungen, die es ermöglichen, ein Objekt bereits während des Fertigungsprozesses zu messen. Für diese Technik besteht vor allem seitens der Industrie eine große Nachfrage.

Das Forschungsprojekt „AdvanCT“ greift daher genau diese Problemstellungen auf und versucht, unter der Leitung der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt geeignete Lösungen zu finden. Dazu ist das Projekt in mehrere Arbeitspakete unterteilt, die bereits jedes für sich eine neue Ära der Computertomografie einleiten könnten.

Ziel dieser Arbeitspakete ist es nicht nur, altbekannte Problemstellungen endlich zu lösen, sondern auch das Anwendungsfeld der Computertomografie über technische Neuerungen zu erweitern. So steht auf der Agenda unter anderem:

  • Die Untersuchung des thermischen Einflusses während der Projektionsaufnahmen, über „Computational Fluid Dynamics“ Simulationen und experimentelle Messungen.
  • Die Erforschung eines systematischen Ansatzes zur Bestimmung der Messunsicherheit mithilfe eines virtuellen Zwillings und der Monte-Carlo Methodik.
  • Entwicklung neuer Rekonstruktionsmethoden, die auf Teildatensätze spezialisiert sind und somit die Rechenzeit verringern.
  • Erweiterung der Anwendungsgebiete für Freiform- und Multi-Materialkörper

Der Lehrstuhl für Fertigungsmesstechnik wird dabei seine Erfahrungen aus vorangegangenen Projekten verwenden und federführend bei der Entwicklung des virtuellen Zwillings eines Computertomografen sein. Dies ist ein Schlüsselelement, das als eine Schnittstelle zwischen simulationsbasierten und experimentellen Forschungsansätzen fungiert.

Damit greift das Forschungsprojekt „AdvanCT“ gleichzeitig eine Vielzahl von Themen auf, die die bisherigen Grenzen der Computertomografie definiert haben. Ein erfolgreiches Projekt verspricht somit, der Wegbereiter für ein neues Kapitel in der Welt der industriellen Computertomografie zu sein.

Weitere Informationen zum Projekt sind auf der offiziellen Projekthomepage zu finden.

Bildquelle: https://www.ptb.de/empir2018/advanct/project/poster/