同步辐射可用于观察金属泡沫的形成方式

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瑞士光源(SLS)的一个国际研究团队使用在HZB开辟的旋转样品表创建了一个新的断层扫描世界纪录。通过每秒208个三维断层X射线图像，他们能够记录液态铝发泡所涉及的动态过程。该方法在Nature Communications杂志上发表。

HZB设计的周密旋转样品台环绕其轴以每秒几百转的速度旋转，具有极高的精度。HZB团队负责人FranciscoFarcía-Moreno博士将旋转样品台与周密光学仪器相结合，并在2018年使用BESSY II EDDI光束线实现了每秒超过25 幅断层图像的世界纪录。

现在，该团队与Paul Scherrer研究所(PSI)的Marco Stampanoni教授领导的团队一起，在SLS 取得了新的世界纪录。为实现这一目标，他们设置了旋转样品台和改进的光学元件，并在SLS的TOMCAT仪器上使用了超快的图像采集和数据传输速率。“现在可以获得每秒超过200张断层图像 - 并且在仅几分钟的测量间隔内，”García-Moreno说。术语断层扫描是为这种新的成像方法制造的。

Tomoscopy：新的成像方法

PSI的ChristianSchlepütz博士强调：“每次断层扫描期间产生的大量数据包必须以每秒8千兆字节的极高数据速率传输和存储。”

必须根据测量数据计算每个单独的图像。然后，图像接收额外的自动处理，便于定量分析。为了处理每次实验中数TB的数据处理，HZB的Paul Kamm博士开辟并实现了独特的专用处理软件。

合作伙伴使用新的成像方法，在液态铝发泡过程中以高时间分辨率非常详细地观察动态过程。以这种方式，可以研究并更好地理解在熔融金属中形成泡沫期间发生的过程。这对于在泡沫中实现最佳材料分布和均匀孔形成是重要的，泡沫随后固化，使得泡沫可用于轻质结构。

金属泡沫，轻质结构

金属泡沫是轻质结构的一类重要材料，它们是新开辟的成像方法的有利研究课题，因为液态金属对辐射损伤很不敏感，并且所达到的成像速度非常适合于发泡现象。 。

超快速计算机断层扫描还可以为许多其他过程提供有趣的见解。例如，它可用于研究激光焊接过程中材料如何变化，或者当电池因短路(热失控)而过热时会发生什么。

HZB和PSI的研究人员正在努力提高转速，以进一步提高测量的时间分辨率。

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