DE102007001928B4 - Verfahren und Vorrichtung zur in-situ-Untersuchung von mechanisch belasteten Prüfobjekten mittels Computertomographie - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur in-situ-Untersuchung von mechanisch belasteten Prüfobjekten mittels Computertomographie Download PDF

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Abstract

Röntgen-CT-Prüfanlage mit einer Röntgenröhre (3) und einem Detektor (5) sowie einer dazwischen angeordneten Untersuchungsvorrichtung,
wobei die Röntgenröhre (3) mit dem Detektor (5) einerseits und die Untersuchungsvorrichtung andererseits rotierbar zueinander ausgebildet sind,
die Untersuchungsvorrichtung eine Belastungseinheit (6) aufweist, die einen feststehenden Teil (8) und einen linear dazu bewegbaren Stempel (14) aufweist, zwischen die ein Prüfobjekt (15) zur mechanischen Belastung, insbesondere Beaufschlagung mit Druck, bringbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Röntgenröhre (3) und der Detektor (5) räumlich fixiert sind und die Untersuchungsvorrichtung einen Drehtisch (7) aufweist
und die Belastungseinheit (6) lösbar mit dem Drehtisch (7) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung befasst sich mit einer Röntgen-CT-Prüfanlage mit einer Röntgenröhre und einem Detektor sowie einer dazwischen angeordneten Untersuchungsvorrichtung. Außerdem befasst sich die Erfindung mit einem Verfahren zur diskreten oder kontinuierlichen Aufnahme von in einem Prüfobjekt vorhandenen oder erzeugten Strukturen, z. B. Deformationen und Defekten, mittels einer Röntgen-CT-Prüfanlage.
  • Die oben genannten Röntgen-CT-Prüfanlagen sind aus dem Stand der Technik bekannt, bspw. aus der DE 40 39 098 A1 , der JP 05223756 A und der JP 2001153821 A . Mit ihnen werden Prüfobjekte, die auf der Untersuchungsvorrichtung positioniert werden, untersucht. Solche Materialanalysen werden entweder bei feststehender Röntgenröhre-Detektor-Vorrichtung und darin rotierendem, auf einem Drehtisch angeordneten Prüfobjekt durchgeführt oder das Prüfobjekt steht fest und die Röntgenröhren-Detektor-Vorrichtung wird um dieses Prüfobjekt herum rotiert. Die zweite Methode wird beispielsweise bei medizinischen Anwendungen verwendet.
  • Bei der Materialanalyse ist u. a. das Verhalten eines Prüfkörpers oder Bauteils unter statischer oder dynamischer Last von Interesse; eine solche Belastungsform ist die nicht-isotrope Druckbelastung. Neben den standardisierten Prüfverfahren (z. B. Druckfestigkeitsprüfung) zur produktionsbegleitenden Ermittlung von Werkstoffkennwerten begleiten solche Untersuchungen die Entwicklung und Optimierung neuer Werkstoffe. Dabei sind häufig nicht allein einzelne Kennwerte, sondern das Verhalten (z. B. Deformations- oder Rissverhalten) des Werkstoffs unter Last von Bedeutung. Je nach Werkstoff sind die aufzubringenden (Druck-)Lasten sehr hoch, z. B. bei Hochleistungsbetonen > 60N/mm2, weshalb Prüfkörper typischer Größe (Würfel mit 150 mm Kantenlänge) mit 150 Tonnen Bruchlast zu beaufschlagen sind. Die zugehörigen, marktgängigen Prüfeinrichtungen sind entsprechend massiv aufgebaut. Insbesondere ist es, bedingt durch die Bauform und -größe solcher herkömmlichen Prüfeinrichtungen nicht möglich, in-situ-Untersuchungen mittels Computertomographie durchzuführen. Allenfalls kann das Prüfobjekt in einer Prüfeinrichtung belastet, mechanisch verspannt, und mitsamt der Verspannung in einem Tomographen zur Untersuchung platziert werden. Ein solches Vorgehen ist allerdings sehr aufwendig, da zwei verschiedene Anlagen betrieben werden müssen und das Prüfobjekt, ohne Eingriff oder ungewollte Zustandsänderung, von einer Prüfeinrichtung in die Durchstrahlungsanlage gebracht werden muss. Dynamische Belastungen sind gänzlich unmöglich.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Röntgen-CT-Prüfanlage so weiterzuentwickeln, dass Röntgenaufnahmen von mechanisch auf Druck belasteten Objekten einfacher, vielfältiger und weitestgehend ohne Bildstörungen durch die Prüfeinrichtung vorgenommen werden können.
  • Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Röntgen-CT-Prüfanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass die Belastungseinheit Teil der Untersuchungsvorrichtung ist, muss das Prüfobjekt nicht mehr in einer separaten Prüfeinrichtung belastet, dort verspannt, und zur Untersuchung in die Röntgen-CT-Prüfanlage gebracht werden. Dies erlaubt das Anfertigen von in-situ Röntgenaufnahmen während der mechanischen Druckbelastung, d. h. ohne Umsetzen des Prüfobjekts. Dadurch, dass es sich um eine Röntgen-CT-Prüfanlage handelt, wobei die Röntgenröhre mit dem Detektor einerseits und die Untersuchungsvorrichtung andererseits rotierbar zueinander ausgebildet sind, ist es möglich, andere Röntgenprüfverfahren, wie beispielsweise Durchleuchtungsverfahren, anzuwenden. Dadurch, dass die Röntgenröhre und der Detektor räumlich fixiert sind und die Untersuchungsvorrichtung einen Drehtisch aufweist, ist es nicht nötig, wie beispielsweise bei den medizinischen Röntgen-CT-Anlagen, eine sehr aufwendig zu konstruierende und herzustellende rotierende Gantry zu verwenden, welche die gesamte und üblicherweise fest installierte Prüfeinrichtung umkreist. Dadurch, dass die Belastungseinheit lösbar mit dem Drehtisch verbunden ist, kann die Röntgen-CT-Prüfanlage sehr einfach auch für andere Anwendungen umgebaut werden, da die Belastungseinrichtung als autarke Einheit ausgeführt ist, d. h. sie kann als eigenständiger Aufsatz auf handelsüblichen CT-Anlagen betrieben werden.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass sie eine Kraftumlenkvorrichtung aufweist, die Scherkräfte auf das Prüfobjekt überträgt. Dadurch können neben der reinen Druckbelastung auch Belastungen unter verschiedenen Richtungen durchgeführt werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der feststehende Teil der Belastungseinheit einen Führungsabschnitt, zur Führung des Stempels, und ein Widerlager aufweist, die über eine Röhre miteinander verbunden sind, welche den Abstand zwischen Führungsabschnitt und dem Widerlager konstant hält. Eine solche Belastungseinheit ist so ausgestaltet, dass sie zuverlässig arbeitet und dennoch konstruktiv nicht übermäßig komplex aufgebaut ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Röhre aus einem Werkstoff mit hoher Zugfestigkeit und niedrigem Röntgenabsorptionskoeffizienten besteht, insbesondere aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (allgemein als CFK bezeichnet) oder einem hochfesten Leichtmetallwerkstoff, besteht. Eine solche Röhre bietet die zur Kompensation der in der Belastungseinheit auf das Prüfteil wirkenden Druckspannung erforderliche Zugfestigkeit der äußeren Halterung, schwächt jedoch die bildgebende Röntgenstrahlung nur wenig. Dies ist umso bedeutender, als dass die Röntgenstrahlung unter jedem Drehwinkel der Untersuchungsvorrichtung die das Prüfobjekt vollständig umschließende Röhre im Untersuchungsbereich zweimal durchdringen muss (Doppelwanddurchstrahlung). Dadurch ist es möglich, eine Röntgenröhre mit geringer Leistung und daher besseren Abbildungseigenschaften zu verwenden.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Röhre einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und konzentrisch zur Drehachse des Drehtisches angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, Artefakte bei der Aufnahme möglichst klein zu halten, da unabhängig vom jeweiligen Drehwinkel immer die gleiche Gesamtdicke der Röhre durchdrungen werden muss und somit die Schwächung der Röntgenstrahlung immer die gleiche ist – die Röhre wird praktisch „nicht gesehen". Es wird hierbei von der vorteilhaften Ausgestaltung ausgegangen, dass die Dicke der Röhrenwand – außer einem geringen Toleranzbereich – durchgängig konstant ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Röhre als Vorfilter zur Reduzierung unerwünschter Strahlaufhärtungseffekte ausgebildet ist. Dies erfolgt dadurch, dass das Material der Röhre auf die Strahlung (Energieverteilung) und die Prüfaufgabe abgestimmt wird, beispielsweise durch Materialkombination und/oder adaptierte Wanddicke. Diese Materialkombination kann sowohl durch die Röhre selbst als auch durch auswechselbare, röhrenförmige Einsätze innerhalb oder außerhalb dieser Röhre realisiert werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Widerlager lösbar mit der Röhre verbunden ist. Die Belastungseinheit ist damit sehr einfach stempelfern zu beladen, da das Widerlager einfach für den Be- bzw. Entladevorgang von der Röhre gelöst und danach wieder mit dieser verbunden wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Widerlager mindestens einen Haltebolzen umfasst, der mit der Röhre verbunden wird, beispielsweise indem er in dort ausgebildete Löcher eingeschoben werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Innenwand der Röhre gegenüberliegend ein Einsatz aus einem mechanisch stabilen Material, wie einem Leichtmetall oder einem schlagfesten Kunststoff, angeordnet ist. Dadurch wird die Röhre gegen während der Beaufschlagung mit Druck ggf. abplatzende Teile des Prüfobjekts geschützt. Damit werden sowohl sicherheitsrelevante Schäden (Faserbruch bei Composites) als auch die Abbildungsqualität beeinträchtigende Beschädigungen (Kratzer und Deformationen bei metallischen Röhren) vermieden.
  • Außerdem wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Wie oben schon zur Vorrichtung ausgeführt, ist es auch hier nicht nötig, das Prüfobjekt von einer ersten Vorrichtung, in der es mit mechanischer Belastung, insbesondere Druck, ausgesetzt wird, in eine zweite Vorrichtung, in der eine Röntgenaufnahme gefertigt wird, zu transportieren. Neben dem dadurch erreichten verringerten Aufwand, wird auch noch die Möglichkeit gegeben, eine dreidimensionale Ansicht des Prüfobjekts unter kontinuierlicher Druckbeaufschlagung zu erhalten. Es handelt sich somit um ein Echtzeit- bzw. echtzeitnahes Verfahren, bei dem Kenntnisse gewonnen werden können, die bei einer Belastung in einer separaten Belastungseinheit und danach Aufnahme unter Wegfall des Drucks unter Umständen nicht mehr gegeben sind.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die mechanische Belastung des Prüfobjekts während der Röntgenaufnahme verändert wird. Damit erhält man quasi ein in-situ-Verfahren, bei dem ein zeitlicher, last- oder wegabhängiger Verlauf von 3D-Röntgenaufnahmen angefertigt wird. Dadurch lassen sich unter Umständen Kenntnisse gewinnen, die bei Aufnahmen mit nur einem Druck nicht erhalten werden können.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Prüfobjekt unter schrittweise veränderlichen Belastungsbedingungen tomographiert wird. Hierzu wird die Steuerung der Belastungseinheit so in die Steuerung der zugehörigen CT-Anlage eingebunden, dass sie nicht-statische Belastungssituationen abbildet, beispielsweise um eine Schadensentwicklung nachzuvollziehen. Dazu wird das Prüfobjekt unter schrittweise veränderlichen Belastungsbedingungen tomographiert, wobei die Schritte last- und/oder weggesteuert vorgegeben werden – die CT-Anlage wird von der Belastungseinrichtung „fremdgesteuert".
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine stroboskopisch getaktete Abbildung des Prüfobjekts während der für die CT-Aufnahme erforderlichen Drehung erfolgt. Dazu wird die Steuerung der Belastungseinheit so in die Steuerung der zugehörigen CT-Anlage eingebunden, dass sie dynamisch wechselnde Belastungssituationen abbildet. Dies wird durch die stroboskopisch-getaktete Abbildung während der für die CT-Aufnahme erforderlichen Drehung realisiert (Deformationsanalyse). Alternativ ist auch eine Durchstrahlungsprüfung in Echtzeit möglich.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Röntgenaufnahme mit der mechanischen Belastung des Prüfobjekts synchronisiert wird. Damit kann das dynamische verhalten des Prüfobjekts unter Last echtzeitnah oder in stroboskopischer Art erfasst und dargestellt werden.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Röntgen-CT-Anlage,
  • 2 eine Ansicht der Röntgen-CT-Anlage der 1 von oben,
  • 3 eine vergrößerte Darstellung nur der Belastungseinheit aus 1 und
  • 4 eine Ansicht der Belastungseinheit der 3 von oben.
  • Die 1 zeigt eine seitliche Ansicht einer erfindungsgemäßen Röntgen-CT-Anlage. Hierbei ist eine Belastungseinheit 6 im Schnitt dargestellt. Im Folgenden wird das Ausführungsbeispiel anhand aller vier Figuren beschrieben.
  • Der typische Aufbau einer Röntgen-CT-Anlage besteht aus einer Grundplatte 1, von der sich zwei Halterungen 2 senkrecht nach oben erstrecken und an denen jeweils eine Röntgenröhre 3 und gegenüberliegend ein Detektor 5 angeordnet sind. Die Röntgenröhre 3 emittiert einen Röntgenstrahl 4, der vom Detektor 5 aufgenommen wird. Die vom Detektor 5 aufgenommene Röntgenstrahlung wird über nicht gezeigte Vorrichtungen ausgewertet und in ein dreidimensionales Bild umgewandelt. Über diesen typische Grundaufbau hinaus sind sämtliche CT-Einrichtungen geeignet, die es erlauben, eine unten näher beschriebene Belastungseinheit 6 aufzunehmen. Dies gilt insbesondere für CT-Systeme mit rotierender Gantry. Solche Anordnungen (ohne Belastungseinheit 6) sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt, so dass der Fachmann weiß, wie diese aufgebaut sind. Deshalb wird im Weiteren nicht näher auf ihre Ausgestaltung eingegangen.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Abbildung des Prüfobjekts in Kegelstrahlgeometrie („3D-CT") dargestellt: der flächig (z. B. rechteckig) ausgeblendete Röntgenstrahl wird hinter dem Prüfobjekt 15 von einem flächig ausgebildeten Detektor 5 erfasst. Dabei kann ein solcher Flächendetektor auch. durch die Bewegung eines Linien- oder Punktdetektors synthetisiert werden (Scanner). Es ist aber genauso gut möglich, einen schlitzförmigen Kollimator vor der Röntgenröhre 3 zu verwenden, der lediglich einen zweidimensionalen Fächerstrahl erzeugt, welcher einen linienförmigen Detektor 5 ausleuchtet: Fächerstrahlgeometrie („2D-CT"). Der Fächer bzw. Kegel sollte dabei mindestens so groß sein, dass ein Prüfobjekt 15 bei einer Rotation um eine Drehachse 17 vollständig von ihm in der Breite erfasst wird. Es ist insbesondere nicht erforderlich, dass die Röhre 10 der Belastungseinheit 6 vollständig erfasst wird. Zur volumenhaften Erfassung des Prüfobjekts 15 in Fächerstrahlgeometrie wird das Prüfobjekt relativ zur Ebene des Strahlenfächers bewegt, in der Regel senkrecht zum Strahlenfächer. In Kegelstrahlgeometrie kann das Prüfobjekt 15 vollständig (in diesem Fall ist eine Relativbewegung – wie oben beschrieben – nicht erforderlich) oder abschnittsweise erfasst werden. Diese Vorgehensweisen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt, so dass der Fachmann weiß, wie diese ausgeführt sind.
  • Das vorhin erwähnte Prüfobjekt 15 ist zwischen der Röntgenröhre 3 und dem Detektor 5 angeordnet. Es befindet sich innerhalb einer Untersuchungsvorrichtung. Die Untersuchungsvorrichtung ist auf einem Drehteller 7 angeordnet, der sich um eine Drehachse 17, die sich senkrecht von der Grundplatte 1 nach oben erstreckt, um einen festgelegten Winkelbereich rotieren lässt. Durch die Rotation werden die für die dreidimensionale Rekonstruktion des Prüfobjekts 15 benötigten Daten gewonnen. Die Drehachse 17 verläuft bevorzugt durch den Mittelstrahl 20 des Strahlenfächers.
  • Das Prüfobjekt 15 ist innerhalb einer Belastungseinheit 6 angeordnet, die auf dem Drehteller 7 fixiert ist. Die Belastungseinheit 6 weist einen feststehenden Teil 8 auf, der einen Führungsabschnitt 9, eine Röhre 10, und ein Widerlager 21, hier ausgeführt mit zwei Haltebolzen 11 und einer Anpressplatte 12 umfasst. Der Führungsabschnitt 9 ist vorzugsweise fest mit einer Halterung 18 verbunden. Diese nimmt die Röhre 10 auf und ist fest mit dieser verbunden, beispielsweise durch eine Verschraubung. Am oberen Ende der Röhre 10 sind Vorrichtungen, beispielsweise Durchbrechungen, Gewinde oder ähnliches, vorhanden, welche das Fixieren des Widerlagers 21 ermöglichen. Im Ausführungsbeispiel sind zwei Haltebolzen 11 dargestellt, die im Betriebsmodus eingeschoben sind und somit sehr einfach von der Röhre 10 entfernt werden können, so dass das Prüfobjekt 15 einfach und schnell ausgewechselt werden kann. Unterhalb der beiden Haltebolzen 11 ist eine planebene oder strukturierte Anpressplatte 12 angeordnet, welche auf der Oberseite des Prüfobjekts 15 aufliegt. Das Prüfobjekt 15 ist somit zwischen diesem Widerlager 21 und einem als Lager fungierenden Stempel 14 angeordnet. Der Stempel 14 ist über einen Kolben 13, der linear in dem Führungsabschnitt 9 geführt wird, bewegbar.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf den Kolben 13 in Druckrichtung 19 ein Druck ausgeübt. Dadurch wird das Prüfobjekt 15 von unten über den Stempel 14 nach oben gegen das Widerlager 21 gepresst. Da dieses über die Röhre 10 mit dem Führungsabschnitt 9 verbunden ist und seine Lage nicht verändern kann, wird das Prüfobjekt 15 mit steigendem Druck zusammengepresst. Je nach Anwendungsfall können bei vorgegebenen Drücken dreidimensionale Aufnahmen des Prüfobjekts 15 vorgenommen werden. Bei einer gewissen, vom Material und dessen Herstellungsweise abhängenden Belastung wird das Prüfobjekt 15 elastisch oder inelastisch deformiert, ggf. zerstört. Im Ausführungsbeispiel ist eine beginnende Rissbildung dargestellt, deren dreidimensionale Ausprägung in der volumenhaften Darstellung mittels Computertomographie gut erkennbar wiedergegeben wird. Daraus lassen sich Rückschlüsse auf die Materialeigenschaften des Prüfobjekts 15 ziehen, die für eine Bewertung nach vorgegebenen Kriterien benötigt werden.
  • Die sich zwischen der Halterung 18 und dem Widerlager 21 erstreckende Röhre 10 muss die gesamte Drucklast kompensieren. Dies bedeutet, dass die Röhre 10 eine äußerst hohe Zugfestigkeit aufweisen muss, wenn hohe Drücke appliziert werden (beispielsweise. 150 Tonnen bei der Untersuchung von Betonprüfkörpern). Die Röhre 10 wird aus zugfestem Material gefertigt, beispielsweise kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) oder Leichtmetall, welches einen möglichst geringen Röntgenabsorptionskoeffizienten aufweist, damit die Leistung der Röntgenröhre 3 so gering wie möglich gehalten werden kann, da der Röntgenstrahl 4 immer zweimal durch das Material der Röhre 10 hindurchtreten muss, bis es auf den Detektor 5 fällt.
  • Die Größe der Belastungseinheit 6 kann den Erfordernissen des Prüfobjekts 15 entsprechend frei skaliert werden, ebenso wie das System durch die Auswahl von Material und Wandstärke der Röhre 10 auf die aufzubringende Last abgestimmt werden kann.
  • Um der Gefahr einer Beschädigung des Röhrenkörpers durch abplatzendes Material zu begegnen, wird an die Innenwand der Röhre 10 ein röhrenförmiger Einsatz, beispielsweise aus Leichtmetall oder schlagfestem Kunststoff, eingebracht. Auch hier sollte der Röntgenabsorptionskoeffizient möglichst gering sein, damit möglichst viel Röntgenstrahlung durch sie hindurchtritt und die Leistung und Spannung der Röntgenröhre 3 möglichst gering gehalten werden kann.
  • Die bevorzugte Ausführungsform einer Röhre 10 mit kreisrundem Querschnitt – was somit auch für die Innenwand gilt – ergibt sich daraus, dass dadurch Artefakte reduziert werden können. Diese entstehen, wenn bei nicht zentrischer, nicht rotationssymmetrischer Anordnung bei der Rotation des Prüfobjekts 15 unterschiedliche Weglängen bei unterschiedlichen Winkelstellungen durch die Röhre 10 vorliegen. Es ist deshalb auch Wert darauf zu legen, dass die Wandstärke der Röhre 10 über den gesamten Umfang, und – im Falle der Kegelstrahlgeometrie – auch über ihre Höhe möglichst konstant ist.
  • Im Ausführungsbeispiel wird eine Untersuchung von Betonprüfkörpern" dargestellt. Hier sind für die einzelnen Komponenten folgende Abmessungen gewählt (wobei diese keinesfalls beschränkend sind): Probendurchmesser von bis zu 150 mm und Probenlängen von bis zu 200 mm, Entfernung zwischen Röntgenröhrenfokus und Detektor 5 ca. 1.200 mm; Vergrößerung 1,5-Fach; Länge der Gesamtanlage 2.000 mm; Tiefe der Gesamtanlage 1.200 mm; Höhe der Gesamtanlage 1500 mm; Spannung an der Röntgenröhre 225 kV; Leistung 2,25 kW.
    • 1
    Grundplatte
    2
    Halterung
    3
    Röntgenröhre
    4
    Röntgenstrahl
    5
    Detektor
    6
    Belastungseinheit
    7
    Drehtisch
    8
    feststehender Teil
    9
    Führungsabschnitt
    10
    Röhre
    11
    Haltebolzen
    12
    Anpressplatte
    13
    Kolben
    14
    Stempel
    15
    Prüfobjekt
    16
    Riss
    17
    Drehachse
    18
    Halterung
    19
    Druckrichtung
    20
    Mittelstrahl
    21
    Widerlager

Claims (14)

  1. Röntgen-CT-Prüfanlage mit einer Röntgenröhre (3) und einem Detektor (5) sowie einer dazwischen angeordneten Untersuchungsvorrichtung, wobei die Röntgenröhre (3) mit dem Detektor (5) einerseits und die Untersuchungsvorrichtung andererseits rotierbar zueinander ausgebildet sind, die Untersuchungsvorrichtung eine Belastungseinheit (6) aufweist, die einen feststehenden Teil (8) und einen linear dazu bewegbaren Stempel (14) aufweist, zwischen die ein Prüfobjekt (15) zur mechanischen Belastung, insbesondere Beaufschlagung mit Druck, bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Röntgenröhre (3) und der Detektor (5) räumlich fixiert sind und die Untersuchungsvorrichtung einen Drehtisch (7) aufweist und die Belastungseinheit (6) lösbar mit dem Drehtisch (7) verbunden ist.
  2. Röntgen-CT-Prüfanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Kraftumlenkvorrichtung aufweist, die Scherkräfte auf das Prüfobjekt (15) überträgt.
  3. Röntgen-CT-Prüfanlage nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der feststehende Teil (8) der Belastungseinheit (6) einen Führungsabschnitt (9) zur Führung des Stempels (14) und ein Widerlager (21) aufweist, die über eine Röhre (10) miteinander verbunden sind, welche den Abstand zwischen Führungsabschnitt (9) und dem Widerlager (21) konstant hält.
  4. Röntgen-CT-Prüfanlage nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhre (10) aus einem Werkstoff mit hoher Zugfestigkeit und niedrigem Röntgenabsorpti onskoeffizienten besteht, insbesondere aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff oder einem hochfesten Leichtmetallwerkstoff besteht.
  5. Röntgen-CT-Prüfanlage nach Patentanspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhre (10) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und konzentrisch zur Drehachse (17) des Drehtisches (7) angeordnet ist.
  6. Röntgen-CT-Prüfanlage nach einem der Patentansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhre (10) als Vorfilter zur Reduzierung unerwünschter Strahlaufhärtungseffekte ausgebildet ist.
  7. Röntgen-CT-Prüfanlage nach einem der Patentansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (21) lösbar mit der Röhre (10) verbunden ist.
  8. Röntgen-CT-Prüfanlage nach einem der Patentansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (21) mindestens einen Haltebolzen (11) umfasst.
  9. Röntgen-CT-Prüfanlage nach einem der Patentansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenwand der Röhre (10) gegenüberliegend ein Einsatz aus einem mechanisch stabilen Material, wie einem Leichtmetall oder einem schlagfesten Kunststoff, angeordnet ist.
  10. Verfahren zur Aufnahme von Strukturen, insbesondere Deformationen und Defekten, wie Risse (16), in einem Prüfobjekt (15), indem das Prüfobjekt (15) in eine Röntgen-CT-Prüfanlage eingebracht wird, dort eine mechanische Belastung auf das Prüfobjekt (15) wirkt und eine Röntgenaufnahme in diesem belasteten Zustand gemacht wird, wobei es mit einer Röntgen-CT-Prüfanlage nach einem der Patentansprüche 1 bis 9 durchgeführt wird.
  11. Verfahren nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Belastung des Prüfobjekts (15) während der Röntgenaufnahme verändert wird.
  12. Verfahren nach einem der Patentansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfobjekt (15) unter schrittweise veränderlichen Belastungsbedingungen tomographiert wird.
  13. Verfahren nach einem der Patentansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine stroboskopisch getaktete Abbildung des Prüfobjekts (15) während der für die CT-Aufnahme erforderlichen Drehung erfolgt.
  14. Verfahren nach einem der Patentansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Röntgenaufnahme mit der mechanischen Belastung des Prüfobjekts synchronisiert wird.
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