298 Prakt. Met. Sonderband 41 (2009)
tektor und Probenaufnahme auf Granit gelagert und letztere zusätzlich zur Vibrationsdämmung
luftgepolstert. Zudem werden spezielle Materialien und Konstruktionsdetails verwendet, um die
Langzeitstabilität des Brennfleck-Detektor-Abstandes während des gesamten Scans zu gewährleis-
ten.
Das nanotom® funktioniert nach dem Prinzip der 3D Kegelstrahl-Tomographie [2]: Hierzu wird die
Probe ohne groBeren Priparationsaufwand einfach zwischen Rontgenquelle und Detektor fixiert
und zur Aufnahme der für die Rekonstruktion des 3D-Volumens erforderlichen 2D-Projektionen in
mehreren hundert kleinen Schritten einmal um die eigene Achse gedreht.
Das Probenhandling und die Vorbereitung eines Scans sind schnell und einfach: Die Probe wird
einfach auf dem Präzisions-Rotationstisch fixiert und mittels der granitbasierten Manipulation in
eine Position gefahren, bei welcher der gewünschte Bildausschnitt und die gewünschte Vergröße-
rung erreicht sind. Der digitale 5 Megapixel Flächendetektor mit einem Sichtfenster von 120x120
mm (2300x2300 Pixel) und 50 um Pixelgrößepixel kann in drei verschiedene Positionen verscho-
ben werden, so dass sich eine virtuelle Detektorbreite von bis zu 360 mm ergibt. Dies erlaubt eine
große Vielfalt experimenteller Möglichkeiten.
Abb. 1: Kompaktes Labor-CT-System: das phoenix|x-ray nanotom”.
Die high-power nanofocus RontgenrShre mit ihrer maximalen Beschleunigungsspannung von
180 kV und einer maximalen Rohrenleistung von 15 W emittiert an ihrem Wolfram- oder Molyb-
din-Target einen kegelformigen Rontgenstrahl, der die Probe durchdringt und ihren von der jewei-
ligen Absorption abhängigen “Schatten” auf einen volldigitalen Multi-Megapixel-Detektor proji-
ziert. Dabei hängt die erreichbare Auflösung von der Größe des zu untersuchenden Objektes ab: je
kleiner die Probe, desto näher kann sie an die Röntgenquelle herangefahren werden und desto höher
ist die Auflösung. Die Bildschärfe wird prinzipiell durch die Größe des Brennflecks der Röntgen-
röhre bestimmt: je kleiner der Brennfleck, desto schärfer die Abbildung auf dem Detektor [Abb. 2].
Dank des unter einem Mikrometer großen Brennflecks der high-power nanofocus Röntgenröhre
kann das nanotom® selbst noch Details auflösen, die lediglich 200 Nanometer groß sind. Damit
können bei kleinen schwach absorbierenden Proben maximale 3D-Voxelauflösungen von 500 Na-
nometern und darunter erzielt werden. Um stärker absorbierende metallhaltige Proben zu durch-
strahlen, kann die 180kV Röntgenröhre jenseits des nanofocus-Modes mit stärkerer Leistung und
einem Brennfleck von wenigen Mikrometern betrieben werden. Dank dieses breiten Spektrums eig-
net sie sich damit für eine Vielzahl von materialwissenschaftlichen Einsatzfeldern.
