使用针对白光束辐射优化的X射线显微镜对电子束粉末床融合进行时间分辨率成像
Pidassa Bidola1, Nick Semjatov2, Gabriel Spartacus3
1Institute of Materials Physics, Helmholtz-Zentrum Hereon, Max-Planck-Straße 1, 21502 Geesthacht, Germany.
Journal of synchrotron radiation
|December 18, 2025
概括
一个新的高速同步射线系统可以实时成像电子束粉末床融合 (PBF-EB) 中的动态过程. 这一突破可视化了制造过程中先进材料的裂形成和孔隙演变.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 工程 工程师 工程师 工程师
- 物理 物理学 物理
背景情况:
- 电子束粉床融合 (PBF-EB) 是一种关键的添加剂制造技术.
- 由于高速和极端条件,PBF-EB中的动态过程在现场成像具有挑战性.
- 在PBF-EB过程中了解材料的行为对于优化零件质量和性能至关重要.
研究的目的:
- 开发一种高速同步射线系统,用于PBF-EB过程的现场成像.
- 为了实现高时间和空间分辨率的动态过程可视化.
- 为了研究高Z材料的缺陷形成,如裂和毛孔.
主要方法:
- 在PETRA III中使用P61A白光束工程材料科学光线.
- 开发了一种专门的成像系统,配有闪光灯屏幕,钻石板和气冷却系统.
- 采用带有部分连贯光束的同步射线,以了解细节.
主要成果:
- 实现了高时间分辨率和大约10微米的空间分辨率.
- 在PBF-EB期间,成功地可视化了基超级合金中的裂纹形成和孔隙演变.
- 在强烈的同步子束条件下表现出稳定的成像性能,减轻热应激.
结论:
- 开发的系统为PBF-EB.的动态过程提供了前所未有的洞察力.
- 这项技术优化了极端环境中的成像,并促进了高Z材料的研究.
- 开辟了高能同步仪应用的新可能性,包括动态相位成像和激光接研究.
