Historische Bedeutung und heutiger Einsatz
Der Röntgenfilm ist das klassische Detektionssystem in der industriellen Radiographie und wird seit über 100 Jahren eingesetzt. Trotz der zunehmenden Verbreitung digitaler Detektorsysteme bleibt der Film aufgrund seiner hohen Ortsauflösung, seiner weltweit akzeptierten normativen Grundlagen und der geringen Investitionskosten in vielen Bereichen der ZfP das Standardverfahren.
Schichtaufbau des Röntgenfilms
Ein industrieller Röntgenfilm besteht aus mehreren Schichten:
- Träger (Base): Transparente Polyesterfolie, typische Dicke 175–200 µm, chemisch inert und dimensionsstabil
- Haftschicht (Subbing Layer): Verbessert die Haftung der Emulsion auf dem Träger
- Emulsionsschicht(en): Gelatinematrix mit eingebetteten Silberhalogenidkristallen (überwiegend AgBr mit Jodid-Zusatz). Die Kristallgröße und -verteilung bestimmen Empfindlichkeit und Körnung. Viele Industriefilme sind doppelseitig beschichtet (zwei Emulsionsschichten beiderseits des Trägers) für höhere Empfindlichkeit.
- Schutzschicht (Overcoat): Dünne Gelatineschicht schützt die Emulsion vor mechanischer Beschädigung
Empfindlichkeitsklassen nach EN ISO 11699-1
Die Norm EN ISO 11699-1 klassifiziert industrielle Röntgenfilme in sechs Klassen:
- C1: Höchste Bildqualität, sehr feinkörnig, geringste Empfindlichkeit, sehr lange Belichtungszeiten. Einsatz bei höchsten Qualitätsanforderungen (z. B. Luft- und Raumfahrt).
- C2: Sehr gute Bildqualität, feinkörnig, für hohe Qualitätsanforderungen.
- C3: Gute Bildqualität, mittlere Körnung, Standard für viele industrielle Anwendungen (z. B. EN ISO 17636-1 Klasse A).
- C4: Mittlere Bildqualität, gröbere Körnung, kürzere Belichtungszeiten, für weniger kritische Prüfungen.
- C5: Niedrige Bildqualität, grobe Körnung, hohe Empfindlichkeit, kurze Belichtungszeiten.
- C6: Geringste Bildqualität, sehr grobe Körnung, maximale Empfindlichkeit. Selten in der Qualitätsprüfung eingesetzt.
EN ISO 17636-1 fordert für Technik A mindestens Klasse C4, für Technik B (bessere Qualität) mindestens Klasse C3 oder besser.
Entwicklungsprozess
Die Filmverarbeitung erfolgt in der Dunkelkammer durch folgende Schritte:
- Entwicklung: Das latente Bild wird durch den Entwickler (Hydrochinon/Metol-Kombination) in sichtbares Silberbild umgewandelt. Standardbedingungen: 20 °C, 5–8 Minuten in manuellen Tanks oder Entwicklungsmaschinen.
- Stoppbad: Unterbrechung der Entwicklung durch saure Lösung (Essigsäure).
- Fixierung: Entfernung nicht entwickelter Silberhalogenide durch Thiosulfatlösung. Ergibt das permanente, lichtechte Bild.
- Wässerung: Ausspülen von Fixierchemikalien, mindestens 20 Minuten in fließendem Wasser.
- Trocknung: Lufttrocknung oder Heißlufttrocknung.
Schwärzung und Auswertung
Die optische Dichte (Schwärzung, D) des entwickelten Films wird mit einem Densitometer gemessen. EN ISO 17636-1 fordert im Auswertungsbereich eine Mindestdichte von D ≥ 2,0 (Technik B) bzw. D ≥ 2,3. Die Auswertung erfolgt am Lichtkasten (Negatoskop) mit definierter Leuchtdichte.
Digitalisierung und Archivierung
Röntgenfilme können mit kalibrierten Filmscannern (Transmission-Scanner) digitalisiert werden, um eine digitale Archivierung oder computergestützte Auswertung zu ermöglichen. Anforderungen an die Digitalisierung sind in EN ISO 11699-2 geregelt. Die Archivierung von Originalfilmen soll gemäß geltender Normen und Regelwerke typischerweise 10–30 Jahre erfolgen.
Vergleich zu digitalen Detektoren
Vorteile des Films: hohe Ortsauflösung (bis ~10 Lp/mm), keine Elektronik erforderlich, flexibel und anpassbar an Bauteilgeometrie, weltweit verfügbar. Nachteile: chemischer Entwicklungsprozess (Zeit, Chemikalienentsorgung), Dunkelkammer erforderlich, begrenzte Dynamik (~1:100), keine sofortige Bildauswertung möglich.