Röntgen-Computertomographiesystem (µCT)

Ausschlusskriterien: 2.1.1 Das Gerät muss als Vollschutzgerät gemäß den Anforderungen der Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) ausgeführt sein 2.1.2 Das System muss hochauflösende CT-Messungen mit nachweisbarer struktureller Auflösung im Submikrometerbereich ermöglichen. 2.1.3 Das System muss zur artefaktarmen Abbildung stark heterogener Mehrphasenmaterialien geeignet sein. Der Nachweis ist anhand eines Referenzdatensatzes mit segmentierbaren Phasen stark unterschiedlicher Röntgenabsorption (z.B. Batteriematerialien) zu erbringen 2.1.4 Das System muss die Durchführung von in-situ Experimenten (mechanisch, thermisch oder fluidisch) unterstützen. 2.1.5 Das System muss sowohl Sub-µm als auch Messungen größerer Proben (≥ 230 mm Ø, ≥ 350 mm Höhe, ≥ 20 kg) ermöglichen. 2.1.6 Der Zugriff auf Rohdaten (mindestens TIFF oder RAW) und Metadaten (z.B. TXT oder XML) ist bereitzustellen Bewertungskriterien: 2.2.7 Sicherer Zugang zum Probenraum / einfacher und effizienter Probenwechsel 2.2.8 Beschleunigungsspannung im Bereich von 30–160 kV Zusatzpunkt: Systeme mit erweitertem Spannungsbereich 2.2.9 Maximale Leistung der Röntgenquelle 15 W Zusatzpunkt: Systeme mit hoher Leistung bei gleichzeitig geringer Brennfleckvergrößerung 2.2.10 Hohe zeitliche Stabilität der Strahlcharakteristik (insbesondere Brennfleckgröße und -position) ist sicherzustellen; über typische Messdauern von 1–14 h darf keine signifikante Drift auftreten Zusatzpunkt: Systeme mit hoher Stabilität auch bei hochauflösenden Langzeitmessungen oder hoher Quellleistung 2.2.11 Geeignete Betriebsmodi zur Abdeckung unterschiedlicher Messanforderungen (z.B. hochauflösend und hohe Leistung für dichte Materialien) sind bereitzustellen. 2.2.12 Die erreichbare strukturelle Auflösung ist in Abhängigkeit von Brennfleckgröße, Messgeometrie und Detektorkonfiguration anzugeben und durch Spezifikationen oder Referenzmessungen zu belegen; die Voxelgröße allein ist nicht ausreichend Zusatzpunkt: Systeme mit nachweisbarer struktureller Auflösung kleiner 1 µm bei gleichzeitig großem Sichtfeld oder größeren Proben 2.2.13 Detektorrauschen sowie erreichbares Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) sind anzugeben Zusatzpunkt: Systeme mit geringem Rauschniveau und hohem SNR auch bei großen Sichtfeldern oder hochauflösenden Messungen 2.2.14 Detektorsystem muss sowohl hochauflösende Detailmessungen als auch Messungen mit großem Sichtfeld (FOV) ermöglichen Zusatzpunkt: Systeme mit geringem Umrüstaufwand und flexibler Nutzung unterschiedlicher FOV-Bereiche 2.2.15 Angabe des maximalen FOV Zusatzpunkt: Systeme mit großem FOV bei gleichzeitig hoher struktureller Auflösung 2.2.16 Möglichkeit zur Anpassung der Detektorparameter (z.B. Binning, Auflösung, Belichtungszeit) ist bereitzustellen 2.2.17 Das Detektorsystem soll für quantitative Analysen eine hohe Grauwertstabilität und ein reproduzierbares lineares Antwortverhalten aufweisen Zusatzpunkt: Systeme mit reproduzierbarer quantitativer Grauwertanalyse auch bei unterschiedlichen Messgeometrien, Probenmaterialien oder Messzeiten 2.2.18 Angabe des Dynamikbereichs des Detektors (z.B. Bit-Tiefe oder vergleichbare Kenngröße) Zusatzpunkt: Systeme mit hohem Dynamikbereich und geringer Sättigungsneigung bei Materialien mit stark variierender Absorption 2.2.19 Die Unterstützung erweiterter Scanverfahren (z.B. Helical Scan, ROI- oder Stitching-Verfahren) ist anzugeben Zusatzpunkt: Systeme mit flexibler Kombination unterschiedlicher Scanverfahren für große oder komplexe Probengeometrien 2.2.20 Die Bildqualität ist anhand geeigneter Referenzmessungen oder Beispiel-Datensätze darzustellen Zusatzpunkt: Systeme mit aussagekräftigen Referenzdatensätzen für unterschiedliche Probenmaterialien und Messgeometrien 2.2.21 Das System muss Maßnahmen zur Minimierung typischer Artefakte (z.B. Beam Hardening, Ringartefakte, Drift) unterstützen. Die Wirksamkeit der Artefaktkorrektur ist anhand geeigneter Beispielmessungen darzustellen Zusatzpunkt: Systeme mit geringer Artefaktausprägung auch bei großen oder stark absorbierenden Proben 2.2.22 Die Reproduzierbarkeit der Bildqualität bei wiederholten Messungen ist anhand geeigneter Referenzmessungen darzustellen Zusatzpunkt: Systeme mit hoher Reproduzierbarkeit bei unterschiedlichen Messbedingungen und Probengeometrien. 2.2.23 Software- oder hardwareseitige Korrekturverfahren (z.B. Beam Hardening Korrektur, Ringartefaktkorrektur) müssen verfügbar sein 2.2.24 Übergangsbereiche zwischen Material und Luft müssen mit geringer Artefaktbildung dargestellt werden (z.B. minimierte Phasenartefakte); Zusatzpunkt: Systeme mit besonders geringer Artefaktausprägung auch bei hochauflösenden oder kontrastarmen Messungen 2.2.25 Unterstützung moderner Rekonstruktionsverfahren (z.B. iterative Rekonstruktion oder vergleichbare Verfahren) ist anzugeben 2.2.26 Ein- und Ausbau von in-situ Komponenten müssen mit geringem Umrüstaufwand möglich sein Zusatzpunkt: Systeme mit schneller und werkzeugarmer Integration sowie vorbereiteten Mediendurchführungen und standardisierten Anschlüssen. 2.2.27 360° Scans müssen auch unter Betriebsbedingungen (in-situ) möglich sein Zusatzpunkt: Systeme mit stabiler Durchführung von in-situ Messungen auch bei komplexen, schweren oder extern versorgten Probenaufbauten 2.2.28 Unterstützung zeitaufgelöster Messungen (z.B. 4D-CT oder vergleichbar) ist bereitzustellen Zusatzpunkt: Systeme mit erweiterten Funktionen zur Auswertung (z.B. Volumenkorrelation) 2.2.29 Das System muss einen unbeaufsichtigten Betrieb über längere Zeiträume (z.B. Mess- und Rekonstruktionswarteschlangen) unterstützen Zusatzpunkt: Systeme mit automatisierter Steuerung und Überwachung umfangreicher Mess- und Rekonstruktionsabläufe 2.2.30 Eine automatisierte Rekonstruktion von Datensätzen (z.B. Batch-Verarbeitung) muss möglich sein Zusatzpunkt: Systeme mit effizienter Verarbeitung großer Datensätze (z.B. über Nachtbetrieb) Kriterium 2.231-2.2.54 sind in der Anlage 5 nachzulesen