KIT | KIT-Bibliothek | Impressum | Datenschutz

Dealing with missing angular sections in nanoCT reconstructions of low contrast polymeric samples employing a mechanical in situ loading stage

Debastiani, Rafaela ORCID iD icon 1,2; Kurpiers, Chantal Miriam 3; Lemma, Enrico Domenico 4; Breitung, Ben ORCID iD icon 1; Bastmeyer, Martin 4,5; Schwaiger, Ruth; Gumbsch, Peter 1,6
1 Institut für Nanotechnologie (INT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Karlsruhe Nano Micro Facility (KNMF), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für Angewandte Materialien – Werkstoff- und Grenzflächenmechanik (IAM-MMI), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
4 Zoologisches Institut (ZOO), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
5 Institut für Biologische und Chemische Systeme (IBCS), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
6 Institut für Angewandte Materialien – Zuverlässigkeit und Mikrostruktur (IAM-ZM), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

While in situ experiments are gaining importance for the (mechanical) assessment of
metamaterials or materials with complex microstructures, imaging conditions in such
experiments are often challenging. The lab-based computed tomography system Xradia 810 Ultra allows for the in situ (time lapsed) mechanical testing of samples. However, the in situ loading setup from this system limits the image acquisition angle to 140°. For low contrast polymeric materials, this limited acquisition angle leads to regions of low information gain, thus preventing an accurate reconstruction of the data using a filtered back projection algorithm. Here we demonstrate how the information gain can be improved by selecting an appropriate position of the sample. A low contrast polymeric tetrahedral microlattice sample and a specifically structured sample, both scanned over 140° and 180°, demonstrate that the missing structural details in the 140° reconstruction are limited to an angular wedge of about 20°. Depending on the sample geometry and structure, applying simple strategies for the in situ experiments allows accurate reconstruction of the data. For the tetrahedral microlattice, a simple
... mehr


Download
Originalveröffentlichung
DOI: 10.48550/arXiv.2312.16208
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Biologische und Chemische Systeme (IBCS)
Institut für Nanotechnologie (INT)
Karlsruhe Nano Micro Facility (KNMF)
Institut für Angewandte Materialien – Werkstoff- und Grenzflächenmechanik (IAM-MMI)
Zoologisches Institut (ZOO)
Institut für Angewandte Materialien – Zuverlässigkeit und Mikrostruktur (IAM-ZM)
Publikationstyp Forschungsbericht/Preprint
Publikationsjahr 2023
Sprache Englisch
Identifikator KITopen-ID: 1000167653
HGF-Programm 43.31.01 (POF IV, LK 01) Multifunctionality Molecular Design & Material Architecture
Weitere HGF-Programme 47.14.02 (POF IV, LK 01) Information Storage and Processing in the Cell Nucleus
Verlag arxiv
Umfang 20 S.
Vorab online veröffentlicht am 23.12.2023
Schlagwörter Instrumentation and Detectors (physics.ins-det), Applied Physics (physics.app-ph)
Nachgewiesen in Dimensions
arXiv
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
KITopen Landing Page