p Uma equipe de pesquisa internacional da Swiss Light Source (SLS) estabeleceu um novo recorde mundial de tomografia usando uma mesa rotativa de amostra desenvolvida no HZB. Com 208 imagens de raios-X tomográficas tridimensionais por segundo, eles foram capazes de documentar os processos dinâmicos envolvidos na formação de espuma de alumínio líquido. O método é apresentado na revista Nature Communications. p A mesa de amostra rotativa de precisão projetada no HZB gira em torno de seu eixo a várias centenas de rotações por segundo com extrema precisão. A equipe do HZB chefiada pelo Dr. Francisco García-Moreno combinou a mesa rotativa de amostra com ótica de precisão e alcançou um recorde mundial de mais de 25 imagens tomográficas por segundo usando a linha de luz BESSY II EDDI em 2018.

p Agora a equipe, junto com o grupo liderado pelo Prof. Marco Stampanoni do Instituto Paul Scherrer (PSI), alcançou um novo recorde mundial no SLS. Para conseguir isso, eles montaram a mesa de amostra rotativa junto com ótica aprimorada, e usou taxas de aquisição de imagem e transferência de dados ultrarrápidas no instrumento TOMCAT do SLS. "Mais de 200 imagens tomográficas por segundo agora podem ser adquiridas - e isso durante os intervalos de medição de apenas alguns minutos, "diz García-Moreno. O termo tomoscopia foi cunhado para este novo método de imagem.

p Tomoscopia:Novo método de imagem

p O Dr. Christian Schlepütz da PSI enfatiza:"O enorme volume de pacotes de dados gerados durante cada tomoscopia deve ser transmitido e armazenado em uma taxa de dados extremamente alta de oito gigabytes por segundo."

p Cada imagem individual deve ser calculada a partir dos dados de medição. As imagens então recebem processamento automático adicional que facilita a análise quantitativa. Para lidar com o processamento de vários terabytes de dados de cada experimento, O Dr. Paul Kamm, do HZB, desenvolveu e implementou um software de processamento exclusivo e dedicado.

p Os parceiros nesta colaboração usaram o novo método de imagem para observar processos dinâmicos em grande detalhe em alta resolução temporal que ocorrem durante a formação de espuma de alumínio líquido. Desta maneira, processos que ocorrem durante a formação de espuma em metais fundidos podem ser investigados e melhor compreendidos. Isso é importante para alcançar a distribuição ideal do material e a formação uniforme de poros na espuma, que depois é curado, para que a espuma possa ser usada em construções leves.

p Espumas de metal para construção leve

p As espumas metálicas são uma classe importante de materiais para construção leve, e eles são um assunto vantajoso de investigação para o método de imagem recentemente desenvolvido, uma vez que o metal líquido é amplamente insensível aos danos da radiação, e as velocidades de imagem alcançadas são extremamente adequadas para fenômenos de formação de espuma.

p A tomoscopia computadorizada ultrarrápida também pode fornecer informações interessantes sobre muitos outros processos. Por exemplo, pode ser usado para investigar como os materiais mudam durante a soldagem a laser ou o que acontece quando as baterias superaquecem devido a curtos-circuitos (fuga térmica).

p Os pesquisadores do HZB e do PSI estão trabalhando agora para aumentar a velocidade de rotação para aumentar ainda mais a resolução temporal das medições.