Digitale Radiographie (DR)
Die digitale Radiographie (DR) ist ein modernes bildgebendes Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung, bei dem Röntgenstrahlung direkt über Flachbilddetektoren in digitale Bilddaten umgewandelt wird. Im Unterschied zur konventionellen Filmradiographie entfällt der chemische Entwicklungsprozess vollständig, was zu erheblichen Zeit- und Kosteneinsparungen führt.
Funktionsprinzip und Detektortechnologie
Flachbilddetektoren (FPD – Flat Panel Detectors) bestehen aus einer Matrix aus Dünnfilmtransistoren (TFT), die auf amorphem Silizium oder amorphem Selen basieren. Bei indirekten Detektoren wird die Röntgenstrahlung zunächst durch eine Szintillatorschicht (typischerweise Cäsiumjodid, CsI) in sichtbares Licht umgewandelt, das anschließend von der Photodioden-Matrix erfasst wird. Direkte Detektoren aus amorphem Selen wandeln die Röntgenphotonen hingegen unmittelbar in elektrische Ladungen um, was die Bildschärfe weiter verbessert.
Vorteile gegenüber der Filmradiographie
- Sofortverfügbarkeit: Bilder stehen innerhalb von Sekunden zur Auswertung bereit, Wartezeiten durch chemische Entwicklung entfallen.
- Dynamischer Umfang: DR-Detektoren besitzen einen deutlich größeren Dynamikbereich als Röntgenfilme, wodurch Bereiche unterschiedlicher Materialdicke in einer einzigen Aufnahme darstellbar sind.
- Digitale Nachbearbeitung: Kontrast, Helligkeit, Kantenbetonung und Rauschunterdrückung lassen sich am Bild nachträglich optimieren, ohne eine neue Aufnahme zu fertigen.
- Reproduzierbarkeit: Digitale Bilder können verlustfrei gespeichert, archiviert und übertragen werden.
- Strahlendosisreduktion: Moderne FPD erfordern eine geringere Strahlendosis als konventionelle Filme bei vergleichbarer oder besserer Bildqualität.
- Kein Chemikalienabfall: Der Wegfall chemischer Entwicklerbäder erleichtert den Umweltschutz und die Arbeitssicherheit.
Bildqualität und Nachweisempfindlichkeit
Die Bildqualität in der DR wird durch die Detektorgröße, die Pixelgröße (typisch 100–200 µm) und die Modulationsübertragungsfunktion (MTF) bestimmt. Zur Bewertung der Nachweisempfindlichkeit werden Bildgüteprüfkörper (IQI) nach EN ISO 19232 eingesetzt. Die erreichbare Bildgüte ist in vielen Anwendungen der Filmradiographie gleichwertig oder überlegen.
Normen und Regelwerke
Die DR in der industriellen Prüfung wird durch EN ISO 17636-2 geregelt, die Anforderungen an Technik, Durchführung und Auswertung definiert. Klasse A und Klasse B unterscheiden dabei grundlegende und erweiterte Bildqualitätsanforderungen.