kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
An Accelerated Approach to Nano-Scale X-ray Tube Operation
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Applied Physics.
2024 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
En accelererad metod för drift av röntgenrör för tillämpningar i nano-skala (Swedish)
Abstract [en]

In industrial settings, x-ray imaging is a common technique used for in-line inspection and is typically carried out with x-ray tube sources. Depending on the sample at hand and the purpose of the imaging, the resolution and energy range of the x-ray beam must be adjusted. It is therefore of interest to enable quick alteration of the source settings during operation. This project aims to expedite this process by replacing a complex source focusing algorithm in a nano-scale x-ray tube with an operating system based on Look-Up-Tables. It is found that although this system is quick in theory, its time-efficiency is limited by thermal effects in the source and its success rate at attaining the correct spot size is limited by magnetic hysteresis effects in the source. However, it is discovered that accuracy can always be achieved by adjustment of the focus current of a magnetic lens present in the source and the system is made viable across the entire resolution range of the source by the addition of a focus searching routine in the system implementation. The time-consumption of this final implementation is dominated by the thermal effects causing temporary non-equilibrium in the source, however, these delays are much shorter than the average run-time of the original focusing algorithm and the implemented system is thereby successful in accelerating the focusing process.

Abstract [sv]

I industriella miljöer är avbildning med röntgen en vanlig teknik som används för inspektion och utförs vanligtvis med röntgenrör. Beroende på det aktuella materialet och syftet med avbildningen måste röntgenstrålens upplösning och energiomfång justeras. Det är därför av intresse att möjliggöra snabb ändring av källans inställningar under drift. Detta projekt syftar till att påskynda denna process genom att ersätta en komplex fokuseringsalgoritm i ett röntgenrör med ett operativsystem baserat på Look-Up-Tables. Det visar sig att även om detta system är snabbt i teorin, begränsas dess tidseffektivitet av termiska effekter i källan och hur tillförlitligt systemet kan uppnå efterfrågad upplösning begränsas av magnetisk hysteres i källan. Korrekt upplösning kan dock alltid uppnås genom justering av fokusströmmen för en magnetisk lins i källan och systemet görs hållbart för alla källans upplösningar genom tillägget av en fokussökningsrutin i system-implementeringen. Tidsåtgången för denna slutliga implementering domineras av de termiska effekterna som orsakar tillfällig ojämvikt i källan, men dessa fördröjningar är väsentligt kortare än den genomsnittliga tiden för den ursprungliga fokuseringsalgoritmen och det implementerade systemet är därmed framgångsrikt i att accelerera fokuseringsprocessen.

Place, publisher, year, edition, pages
2024.
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2024:078
National Category
Physical Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-351803OAI: oai:DiVA.org:kth-351803DiVA, id: diva2:1888871
External cooperation
ExcillumAB
Subject / course
Physics
Educational program
Master of Science - Engineering Physics
Supervisors
Examiners
Available from: 2024-08-14 Created: 2024-08-14 Last updated: 2024-08-14Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(4487 kB)116 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4487 kBChecksum SHA-512
9a227c515aa362d09bdd45e8c993bf72e99085f06e286f98173fd9d9030497c5b5edf6e6d961733c50812b082233f14cbea6fead72d9e3a33bcb13103867d10f
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Applied Physics
Physical Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 116 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 246 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf