Röntgen - Verfahrensgrundlagen

Ziel der Röntgeninspektion ist die Abbildung der inneren Struktur des Untersuchungsobjektes durch Absorption von Röntgenstrahlung in diesem Objekt. Dafür wird die Röntgenstrahlung zuvor durch Beschuss eines sogenannten Targets (z.B. aus Wolfram) mit in der Röntgenröhre beschleunigten Elektronen erzeugt. Die am Target kegelförmig emittierte Röntgenstrahlung durchdringt das Untersuchungsobjekt und trifft anschließend auf einen Detektor, wo aus der noch verbliebenen, also nicht absorbierten, Reststrahlungsintensität ein Bild erzeugt wird. Der Grad der Absorption ist abhängig von…

  • … der Wellenlänge der Röntgenstrahlung,…
  • … der Ordnungszahl der durchstrahlten Elemente,…
  • … der Dichte und…
  • … der Dicke des Materials.

Daraus ergeben sich Einschränkungen hinsichtlich der Sichtbarkeit von Objektdetails im Röntgen, z.B. durch zu geringe Kontrastunterschiede benachbarter Materialien oder durch „Abschattungseffekte“ eines Materials gegenüber einem anderen.

Die erreichbare Vergrößerung hängt von den Abstandsverhältnissen zwischen Röntgenquelle (Target), Untersuchungsobjekt und Detektor ab.

Röntgenaufnahmen können zunächst als Einzelbilder gewonnen werden (Durchstrahlung, Radiografie). Oft bieten einzelne Aufnahmen aus verschiedenen Winkeln bessere Informationen über den inneren Aufbau des Objektes.

Viele Einzelaufnahmen aus verschiedenen Winkeln können anschließend mit geeigneten Algorithmen zu einem mehrdimensionalen Modell des Untersuchungsobjektes kombiniert werden, wodurch die detaillierte Darstellung einer bestimmten Ebene im Untersuchungsobjekt (Laminografie) oder des gesamten Volumens des Objekts (Tomografie) möglich wird. Besonders bei der Tomografie sind abschließend im bestehenden Volumenmodell viele Auswertungen, wie zum Beispiel virtuelle Schnittebenen, möglich.