Mikro-Computertomographie (Mikro-CT)

Wie funktioniert Mikro-CT und wofür wird es eingesetzt?

Der Begriff „Mikro“ leitet sich von der Mikrometerauflösung (µm) der Mikro-CT ab, die es ermöglicht, sehr feine zweidimensionale Schnitte eines Objekts oder Materials darzustellen. Dies geschieht, indem der Scanner eine Serie zweidimensionaler, planarer Röntgenaufnahmen erfasst, während das Material sich in unterschiedlichen Winkeln dreht. Diese „geschnittenen“ planaren Bilder werden anschließend mithilfe eines digitalen Verfahrens, der sogenannten Rückprojektion, zu einer dreidimensionalen Darstellung rekonstruiert.

Mikro-CT liefert detaillierte interne Informationen über eine Vielzahl von Probentypen, von Halbleiterbauteilen bis hin zu biologischen Proben und archäologischen Artefakten. Die Methode wird üblicherweise zur Identifizierung von Phasenverteilung, Korngrenzen, Defekten und Rissen innerhalb einer Struktur eingesetzt.

Anwendungen in der Materialwissenschaft

In der Materialwissenschaft wird Mikro-CT zur Charakterisierung der inneren Strukturen verschiedener Materialien eingesetzt. Forscher und Ingenieure nutzen Mikro-CT zur Analyse der Porosität, des Hohlraumanteils und der Verteilung von Phasen in Materialien wie Metallen, Keramiken und Verbundwerkstoffen. Diese Informationen sind entscheidend für das Verständnis der mechanischen Eigenschaften und der Leistungsfähigkeit von Materialien in verschiedenen Anwendungen, von der Luft- und Raumfahrt bis zur Fertigung.

Anwendungen in der pharmazeutischen Industrie

Die pharmazeutische Industrie nutzt Mikro-CT für die Analyse pharmazeutischer Formulierungen, um die Integrität und Gleichmäßigkeit von Wirkstofffreisetzungssystemen sicherzustellen. Die Technik wird eingesetzt, um die Porosität von Tabletten, die Beschichtungsdicke und die inneren Strukturen pharmazeutischer Produkte zu untersuchen. Mikro-CT ermöglicht es Forschern, Arzneimittelformulierungen zu optimieren und die Qualitätskontrollprozesse innerhalb der pharmazeutischen Produktionspipeline zu verbessern.

Vorteile und Grenzen der Mikro-CT

Die Mikro-CT bietet mehrere Vorteile, die sie zu einem wertvollen Werkzeug in der Materialwissenschaft machen. Ein wesentlicher Vorteil ist ihre zerstörungsfreie oder nicht-invasive Bildgebungsfähigkeit, die es Forschern ermöglicht, die inneren Strukturen von Materialien zu untersuchen, ohne deren Integrität und Gesamtzusammensetzung zu verändern oder zu beeinträchtigen.

Im Vergleich zu anderen bildgebenden Verfahren wie der Rasterelektronenmikroskopie (REM) besteht ein weiterer Vorteil der Mikro-CT darin, dass sie ein klares Bild im Inneren einer festen Struktur liefern kann und somit einzigartige und ergänzende Informationen zur analytischen und umfassenden Charakterisierung fester Materialien bereitstellt. Ein weiterer Vorteil ist die hohe Auflösung, die detaillierte Einblicke in Mikrostrukturen ermöglicht und eine dreidimensionale Projektionsvisualisierung erlaubt.

Ein bemerkenswerter Nachteil ist die begrenzte Probengröße, die Mikro-CT bietet, da sie die potenzielle Analyse größerer Objekte oder Proben einschränkt. Die Probengröße als limitierender Faktor wird noch bedeutsamer, wenn sie mit dem Auftreten von Strahlaufhärtungsartefakten einhergeht. Diese Artefakte können die Genauigkeit der zweidimensionalen Bilder beeinträchtigen. Aus diesem Grund ist Mikro-CT möglicherweise nicht für alle Probentypen und -größen geeignet.

Mikro-CT vs. Nano-CT

Ein bemerkenswerter Unterschied zur Mikro-CT ist die verbesserte Auflösung, die Nano-CT bietet. Der verfeinerte Unterschied in der Auflösung macht Nano-CT für Anwendungen geeignet, die extrem detaillierte Bildgebung erfordern, wie beispielsweise Nanomaterial-Charakterisierung.

Benötigen Sie Mikro-CT-Analysen?

Measurlabs bietet Labortests mit Mikro-CT für Halbleitermaterialien und andere Proben an. Für Dutzende bis zu Hunderte von Proben stellen wir sicher, dass Ihre Analysen termingerecht und mit höchster Qualität durchgeführt werden. Fragen, individuelle Anforderungen oder enge Zeitpläne werden von unseren reaktionsschnellen Testexperten und Vertriebsleitern berücksichtigt. Kontaktieren Sie uns über das untenstehende Formular, um ein Angebot zu erhalten und weitere Details zu besprechen.