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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 1,2; 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 complexmicrostructures, imaging conditions in such experiments are often challenging. The lab-based computed tomography systemXradia 810 Ultra allows for the in situ (time-lapsed) mechanical testing of samples. However, the in situ loading setup of thissystem limits the image acquisition angle to 140°. For low contrast polymeric materials, this limited acquisition angle leads toregions of low information gain, thus preventing an accurate reconstruction of the data using a filtered back projection algorithmresulting in erroneous microstructures. Here, we demonstrate how the information gain can be improved by selecting an appro-priate position of the sample. A low contrast polymeric tetrahedral microlattice sample and a structured sample with specificmarkers, both scanned over 140° and 180°, demonstrate that the missing structural details in the 140° reconstruction are limitedto an angular wedge of about 20°. Depending on the sample geometry and microstructure, applying simple strategies for the insitu experiments allows accurate reconstruction of the data. ... mehr


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000176763
Veröffentlicht am 02.12.2024
Cover der Publikation
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 Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 1059-910X, 1097-0029
KITopen-ID: 1000176763
HGF-Programm 43.31.01 (POF IV, LK 01) Multifunctionality Molecular Design & Material Architecture
Erschienen in Microscopy Research and Technique
Verlag John Wiley and Sons
Vorab online veröffentlicht am 24.11.2024
Externe Relationen Forschungsdaten/Software
Schlagwörter in situ imaging | in situ mechanical testing | limited angle | low contrast samples | nanoCT | X-ray microscope
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