@phdthesis{Mueller2023,
  author    = {M{\"u}ller, Dominik Dennis},
  title     = {Laborbasierte Nano-Computertomographie mit hoher Energie f{\"u}r die Materialcharakterisierung und Halbleiterpr{\"u}fung in Simulation und Anwendung},
  doi       = {10.25972/OPUS-31338},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-313380},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Verschiedene Konzepte der R{\"o}ntgenmikroskopie haben sich mittlerweile im Labor etabliert und erm{\"o}glichen heute aufschlussreiche Einblicke in eine Vielzahl von Probensystemen. Der „Labormaßstab" bezieht sich dabei auf Analysemethoden, die in Form von einem eigenst{\"a}ndigen Ger{\"a}t betrieben werden k{\"o}nnen. Insbesondere sind sie unabh{\"a}ngig von der Strahlerzeugung an einer Synchrotron-Großforschungseinrichtung und einem sonst kilometergroßen Elektronen-speicherring. Viele der technischen Innovationen im Labor sind dabei ein Transfer der am Synchrotron entwickelten Techniken. Andere wiederum basieren auf der konsequenten Weiterentwicklung etablierter Konzepte. Die Aufl{\"o}sung allein ist dabei nicht entscheidend f{\"u}r die spezifische Eignung eines Mikroskopiesystems im Ganzen. Ebenfalls sollte das zur Abbildung eingesetzte Energiespektrum auf das Probensystem abgestimmt sein. Zudem muss eine Tomographieanalage zus{\"a}tzlich in der Lage sein, die Abbildungsleistung bei 3D-Aufnahmen zu konservieren. Nach einem {\"U}berblick {\"u}ber verschiedene Techniken der R{\"o}ntgenmikroskopie konzentriert sich die vorliegende Arbeit auf quellbasierte Nano-CT in Projektionsvergr{\"o}ßerung als vielversprechende Technologie zur Materialanalyse. Hier k{\"o}nnen h{\"o}here Photonenenergien als bei konkurrierenden Ans{\"a}tzen genutzt werden, wie sie von st{\"a}rker absorbierenden Proben, z. B. mit einem hohen Anteil von Metallen, zur Untersuchung ben{\"o}tigt werden. Das bei einem ansonsten idealen CT-Ger{\"a}t aufl{\"o}sungs- und leistungsbegrenzende Bauteil ist die verwendete R{\"o}ntgen-quelle. Durch konstruktive Innovationen sind hier die gr{\"o}ßten Leistungsspr{\"u}nge zu erwarten. In diesem Zuge wird er{\"o}rtert, ob die Brillanz ein geeignetes Maß ist, um die Leistungsf{\"a}higkeit von R{\"o}ntgenquellen zu evaluieren, welchen Schwierigkeiten die praktische Messung unterliegt und wie das die Vergleichbarkeit der Werte beeinflusst. Anhand von Monte-Carlo-Simulationen wird gezeigt, wie die Brillanz verschiedener Konstruktionen an R{\"o}ntgenquellen theoretisch bestimmt und miteinander verglichen werden kann. Dies wird am Beispiel von drei modernen Konzepten von R{\"o}ntgenquellen demonstriert, welche zur Mikroskopie eingesetzt werden k{\"o}nnen. Im Weiteren besch{\"a}ftigt sich diese Arbeit mit den Grenzen der Leistungsf{\"a}higkeit von Transmissionsr{\"o}ntgenquellen. Anhand der verzahnten Simulation einer Nanofokus-R{\"o}ntgenquelle auf Basis von Monte-Carlo und FEM-Methoden wird untersucht, ob etablierte Literatur¬modelle auf die modernen Quell-konstruktionen noch anwendbar sind. Aus den Simulationen wird dann ein neuer Weg abgeleitet, wie die Leistungsgrenzen f{\"u}r Nanofokus-R{\"o}ntgenquellen bestimmt werden k{\"o}nnen und welchen Vorteil moderne strukturierte Targets dabei bieten. Schließlich wird die Konstruktion eines neuen Nano-CT-Ger{\"a}tes im Labor-maßstab auf Basis der zuvor theoretisch besprochenen Nanofokus-R{\"o}ntgenquelle und Projektionsvergr{\"o}ßerung gezeigt, sowie auf ihre Leistungsf{\"a}higkeit validiert. Es ist spezifisch darauf konzipiert, hochaufl{\"o}sende Messungen an Materialsystemen in 3D zu erm{\"o}glichen, welche mit bisherigen Methoden limitiert durch mangelnde Aufl{\"o}sung oder Energie nicht umsetzbar waren. Daher wird die praktische Leistung des Ger{\"a}tes an realen Proben und Fragestellungen aus der Material¬wissenschaft und Halbleiterpr{\"u}fung validiert. Speziell die gezeigten Messungen von Fehlern in Mikrochips aus dem Automobilbereich waren in dieser Art zuvor nicht m{\"o}glich.},
  subject      = {Computertomografie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schielein2018,
  author    = {Schielein, Richard},
  title     = {Analytische Simulation und Aufnahmeplanung f{\"u}r die industrielle R{\"o}ntgencomputertomographie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-169236},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {R{\"o}ntgencomputertomographie (CT) hat in ihrer industriellen Anwendung ein sehr breites Spektrum m{\"o}glicher Pr{\"u}fobjekte. Ziel einer CT-Messung sind dreidimensionale Abbilder der Verteilung des Schw{\"a}chungskoeffizienten der Objekte mit m{\"o}glichst großer Genauigkeit. Die Parametrierung eines CT-Systems f{\"u}r ein optimales Messergebnis h{\"a}ngt stark vom zu untersuchenden Objekt ab. Eine Vorhersage der optimalen Parameter muss die physikalischen Wechselwirkungen mit R{\"o}ntgenstrahlung des Objektes und des CT-Systems ber{\"u}cksichtigen. Die vorliegende Arbeit befasst sich damit, diese Wechselwirkungen zu modellieren und mit der M{\"o}glichkeit den Prozess zur Parametrierung anhand von G{\"u}temaßen zu automatisieren. Ziel ist eine simulationsgetriebene, automatische Parameteroptimierungsmethode, welche die Objektabh{\"a}ngigkeit ber{\"u}cksichtigt. Hinsichtlich der Genauigkeit und der Effizienz wird die bestehende R{\"o}ntgensimulationsmethodik erweitert. Es wird ein Ansatz verfolgt, der es erm{\"o}glicht, die Simulation eines CT-Systems auf reale Systeme zu kalibrieren. Dar{\"u}ber hinaus wird ein Modell vorgestellt, welches zur Berechnung der zweiten Ordnung der Streustrahlung im Objekt dient. Wegen des analytischen Ansatzes kann dabei auf eine Monte-Carlo Methode verzichtet werden. Es gibt in der Literatur bisher keine eindeutige Definition f{\"u}r die G{\"u}te eines CT-Messergebnisses. Eine solche Definition wird, basierend auf der Informationstheorie von Shannon, entwickelt. Die Verbesserungen der Simulationsmethodik sowie die Anwendung des G{\"u}temaßes zur simulationsgetriebenen Parameteroptimierung werden in Beispielen erfolgreich angewendet beziehungsweise mittels Referenzmethoden validiert.},
  subject      = {Computertomografie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hopfner2006,
  author    = {Hopfner, Witiko},
  title     = {Die CT-gest{\"u}tzte Ganzk{\"o}rperdiagnostik Schwerverletzter : Implementierung einer relationalen Datenbank und Untersuchungen zum W{\"u}rzburger Schockraumalgorithmus},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-18254},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Untersuchungen von schwer verletzten Patienten, die in die zentrale Notaufnahme der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg eingeliefert wurden. Es wurde eine relationale Datenbank und entsprechende Auswertemechanismen implementiert, um die Patientendaten zu erfassen, zu strukturieren und auszuwerten. Weiterhin wurde anhand von CT Bildern polytraumatisierter Patienten der ISS berechnet und in die Datenbank eingetragen und entsprechend analysiert. Die Konformit{\"a}t der Verdachtsdiagnose Polytrauma, die anhand bestimmter Kriterien erfolgte, wurde mit dem ISS - Grenzwert 16 verglichen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Koszlat2002,
  author    = {Koszlat, Thorsten},
  title     = {Intrakranielle Volumenbestimmung bei Kindern mit isolierten und syndromalen pr{\"a}maturen Kraniosynostosen anhand von Sch{\"a}del-Computertomogrammen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-3005},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Innerhalb dieser Arbeit steht die Berechnung des pr{\"a}-, peri- und teilweise postoperativen intrakraniellen Volumens bei Kindern mit isolierten und syndromalen pr{\"a}maturen Kraniosynostosen anhand von Sch{\"a}delcomputertomogrammen im Vordergrund. Die einzelnen Diagnosegruppen beinhalten die isolierten Kraniosynostosen Trigonozephalus, Plagiozephalus, Brachyzephalus und Skaphozephalus, die syndromalen Kraniosynostosen die Gruppen des Apert-, Crouzon-, Saethre-Chotzen-, Pfeiffer-, Muenke- und Cohen-Syndroms, welches auch als kraniofrontonasale Dysplasie in der Literatur beschrieben wurde. In der Einleitung wird ein umfassender theoretischer Teil {\"u}ber die Bedeutung, Entstehung und Problematik von Kraniosynostosen beschrieben. Insbesondere werden die unterschiedlichen Klassifizierungen von Kraniosynostosen und die damit verbundene Schwierigkeit einer einheitlichen Unterteilung aller pr{\"a}maturen Kraniosynostosen dargestellt und erl{\"a}utert. Besondere Aufmerksamkeit wurde auf die j{\"u}ngsten humangenetischen Entdeckungen gelegt, die zu einer weiteren {\"a}tiologischen Differenzierung der syndromalen Kraniosynostosen beitragen. F{\"u}r dieses Verfahren wurden von insgesamt 124 Kindern mit Kraniosynostosen im Zeitraum von 1982-1997 Sch{\"a}del CT-Aufnahmen mit einem Schichtabstand von 5 mm im Bereich der Sch{\"a}delbasis und 10 mm im Bereich der Sch{\"a}delkalotte angefertigt. Zur Berechnung der Ann{\"a}herungsvolumina wurden die Einzelschichten {\"u}ber einen Flachbettscanner digitalisiert. Anschließend erfolgte die Fl{\"a}chenberechnung der einzelnen CT-Schichten mit Hilfe eines Computers und einer speziellen Software (Ghostview), die zur Fl{\"a}chenberechnung die Funktion eines Planimeters besitzt. Durch die Mittelwert der Fl{\"a}cheninhalte und dem bekannten Schichtabstand der Ebenen zueinander k{\"o}nnen zylindrische Ann{\"a}herungsvolumina bestimmt werden. {\"U}ber die Summation der einzelnen zylindrischen Volumeninhalte und der Multiplikation mit dem Vergr{\"o}ßerungsfaktor des CT-Bildes ergibt sich ein intrakranielles Ann{\"a}herungsvolumen.},
  language  = {de}
}