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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
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1002/jemt.24746
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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