Seminar INFLPR, Joi, 31 Ianuarie 2019, ora 12:00, Laboratorul FPFN, Dr. M. Lungu: "Dezvoltarea unui sistem de metrologie pentru industrie şi cercetare prin tomografie de raze X"

Seminar INFLPR

Joi, 31 Ianuarie 2019, ora 12:00

Laboratorul FPFN, sala de seminar a INFM

Contractul nr. 3N/2018

Proiectul: PN 18 13 01 01/ Cercetări aplicative cu laseri, plasmă şi radiaţii destinate dezvoltării de tehnologii noi şi emergente, materiale şi dispozitive avansate

Faza nr. 12: "Dezvoltarea unui sistem de metrologie pentru industrie şi cercetare prin tomografie de raze X"

Termen: 10.12.2018

Responsabil fază: Dr. Ion Tiseanu

Prezintă: Dr. M. Lungu

Rezumat: În această lucrare s-a realizat proiectarea şi construcţia unui sistem tomografic de mare rezoluţie spaţială şi cu mare putere de penetrare prin materiale şi componente relevante pentru cercetare şi industrie. De asemenea, s-a realizat validarea modelului experimental de tomograf de raze X cu performanţe metrologice, atât la scară micro, cât şi la scară industrială (macro). Au fost elaborate proceduri complete de calibrare a geometriei de scanare şi post-procesarea datelor pentru aplicaţii de tomografie la scară micro (~ 3 µm/voxel) şi macro (>10 µm/voxel). Calibrările au avut la bază determinări dimensionale pe 2 probe etalon având în componenţă 4, respectiv 15 sfere de rubin sintetic cu dimensiuni foarte bine cunoscute.
Instalaţia de tomografie propusă pentru aplicaţii metrologice are în componenţă o sursă de raze X de înaltă rezoluţie spaţială şi putere de penetrare cu cap interschimbabil, cu posibilitatea extinderii tensiunii de lucru de la 225 kV la 320 kV. Razele X sunt detectate cu ajutorul unui senzor matricial de înaltă rezoluţie (4K x 4K, 100 µm/pixel) cuplat la un scintilator de arie mare din CsI:Tl. Probele de măsurat sunt poziţionate cu un manipulator micrometric motorizat cu un sistem de axe configurabil. Sistemul tomografic este instalat într-un cabinet de protecţie radiologică din beton baritat cu uşă glisantă blindată cu plumb.
Pentru controlul axei motorizate şi achiziţia de imagini de mare rezoluţie spaţială s-au realizat pachete de programe în mediul de programare LabView. De asemenea, s-au implementat pachete de programe comerciale şi proprietare pentru reconstrucţia tomografică. Programul de reconstrucţie 3D şi analiză dimensională oferă informații pentru a compara automat dimensiuni cheie din cadrul proiectelor CAD ale probelor cu dimensiunile actuale ale obiectelor respective.
Validarea conceptului de sistem tomografic cu performanţe metrologice s-a făcut prin intercompararea măsurărilor de dimensiuni, forme şi abateri de formă realizate între tomografia 3D şi metode metrologice convenţionale (scanare optică şi triangulaţie) pe probe etalon.