DAGA 2010 - Deutsche Gesellschaft für Akustik eV

Programm DAGA 2010 299
Do. 9:20 Grashof C 212 Ultraschall II
Materialprüfung mit Ultraschall unter Verwendung von SAFT und
der Gruppenstrahlertechnik
J. Kitze, R. Boehm, G. Brekow und M. Kreutzbruck
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung Berlin
Die Kenntnisse über die Existenz und vor allem über die Abmessungen
von Rissen sind für die Sicherheit und die Bestimmung des Gefährdungspotentials
von hochbelasteten Bauteilen unbedingt erforderlich.
So werden quantitative Aussagen über die zu erwartende Fehlergröße
zum Beispiel in der Bruchmechanik für die Bestimmung der Restlebensdauer
benötigt. Bei austenitischen und ferritischen Werkstoffen
ist vor allem Spannungsrisskorrosion ein großes Problem. Dabei treten
Risskonfigurationen im Inneren des Bauteiles auf, die mit konventioneller
Ultraschallprüftechnik aufgrund der komplizierten Rissflächengestalt
und Rissorientierung nur unzureichend abgebildet werden können. Eine
Möglichkeit zur Verbesserung der Analyse von Materialschäden bietet
die ”Synthetic Aperture Focusing Technique” (SAFT). Dieses Verfahren
setzt die Nutzung von konventionellen Prüfköpfen mit breiter Schallbündeldivergenz
voraus, die jedoch nicht genügend Signal-Rausch-
Verhältnis liefern um komplizierte Risskonfigurationen aufzulösen. In
der vorgeschlagenen Methode wurden Gruppenstrahlerprüfköpfe anstelle
der konventionellen Prüfköpfe eingesetzt, die durch einen Winkelschwenk
ein divergentes Schallfeld künstlich nachbilden. Für diese Art
der SAFT-Auswertung wurden neue Algorithmen entwickelt, die entsprechende
Korrekturen für Gruppenstrahlerprüfköpfe enthalten. Die Möglichkeiten
und Grenzen dieser Technik wurden theoretisch untersucht
und in Modellrechnungen simuliert. Untersuchungen wurden an künstlich
nachgebildeten Rissen mit konventionellen Prüfköpfen und Gruppenstrahlerprüfköpfen
mit anschließender SAFT-Rekonstruktion durchgeführt.
Die Prüfsysteme wurden hinsichtlich ihrer Nachweisempfindlichkeit
und ihrer Eignung zur Fehleranalyse verglichen.
Do. 9:45 Grashof C 212 Ultraschall II
Messung akustischer Parameter von therapeutischen Leistungs-
Ultraschallwandlern zur Tumortherapie mit externen Strahlen
K.-V. Jenderka, J. Haller, S. Dencks und C. Koch
Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig
Im Spektrum der Therapiemöglichkeiten zur Behandlung von Tumoren
nimmt die Bedeutung der Ultraschallverfahren ständig zu. Hochintensiver
therapeutischer Ultraschall (HITU) wird heute bereits regelmäßig
in Kliniken für die Behandlung bestimmter Karzinome eingesetzt
(z. B. Prostata) und weitere therapeutische Anwendungen werden erforscht.
Unter dem Aspekt der Patientensicherheit und Therapieplanung
ist die Messung der akustischen Parameter und die Charakterisierung
der HITU-Felder dringend erforderlich, kann aber mit den etablierten