Projekt MHz-TOMOSCOPY

Moderné podporné technológie, ako je aditívna výroba alebo kavitačné peening používané v leteckom a automobilovom priemysle, trpia nedostatkom diagnostických nástrojov. K dnešnému dňu nie je možné poskytnúť relevantné objemové informácie o príslušných rýchlych procesoch. Realizácia tohto projektu prelomí súčasné limity v rýchlej 4D röntgenovej mikroskopii o tri rády. Prvýkrát bude možné vizualizovať a charakterizovať dynamiku dosahujúcu rýchlosti až ~ km/s s rozlíšením v mikrónovej mierke. Namiesto rotácie vzorky vygenerujeme viacero röntgenových sond a virtuálne ich otáčame okolo vzorky, aby sme pri jedinej expozícii získali viac uhlových pohľadov súčasne. Pomocou moderných röntgenových zdrojov s veľmi vysokou brilanciou možno každý takýto 3D rámec vzorkovať pri frekvenciách kHz pri synchrotrónoch a dokonca pri frekvenciách MHz pri röntgenových laserových zdrojoch s voľnými elektrónmi. Tým sa odomkne prístup k 4D pozorovaniu procesov s rýchlosťami, ktoré predtým neboli možné. 4D zobrazovanie nepriehľadných vzoriek pri frekvenciách MHz umožňuje pohľad na celý rad sektorov a odvetví. Pri kavitačnom peeningu, priemyselne relevantnom fenoméne pre letectvo a nové materiály, nemáme žiadne objemové informácie kvôli jeho vysokej rýchlosti. Tento prielom sa dosiahne konštrukciou prototypu, ktorý bude demonštrovať tomoskopiu s frekvenciou MHz na európskom XFEL, s využitím svetovo unikátnych európskych laboratórií v prospech priemyslu. Pozorovanie MHz rýchlych javov v nepriehľadných vzorkách umožňuje úplne nové odvetvie výskumu s možnosťami pre všetky sektory, kde boli takéto rýchle javy doteraz ponechané na simulácie a špekulácie. Pre priemysel a spoločnosť by to otvorilo nové možnosti vo vývoji a riadení niekoľkých techník, vrátane laserom riadenej výroby aditív, rázových vĺn, zlomenín, vyparovania, metalurgie ľahkých zliatin, rýchlej dynamiky tekutín a kavitačných javov. 

Ciele MHz-TOMOSCOPY:  

Hlavným cieľom projektu je postaviť prvé multiprojekčné tvrdé röntgenové mikroskopické zariadenie s fenomenálnym vzorkovaním, schopné pozorovať rýchle javy v 3D. Veríme, že to umožní úplne nové pole príležitostí pre vedu a techniku ​​priamym pozorovaním dynamiky – najmä tých objektov, ktoré sú nepriehľadné pre iné zobrazovacie modality – doteraz prístupné len teoretickým simuláciám a špekuláciám.