NEUTRONENTOMOGRAPHIE INTERNER STRUKTUREN VON VERTEBRATEN-ÜBERRESTEN: EIN
VERGLEICH MIT RÖNTGEN-COMPUTERTOMOGRAPHIE

Daniela Schwarz, Peter Vontobel, Eberhard H. Lehmann, Christian A. Meyer, und Georg Bongartz

Zusammenfassung

Neutronen-Tomographie wurde als ein neues, nicht-invasives Verfahren zur 3D Visualisierung und Beschreibung der Internstruktur von Wirbeltier-Resten angewandt. Während Röntgen-Computertomographie innerhalb eines Untersuchungsobjektes Regionen unterschiedlicher Dichte abbildet, ist Neutronen-Tomographie sensibel für Unterschiede in der Konzentration einiger leichter Materialien wie Wasserstoff. Im Vergleich zur Röngten-Computertomographie wird die Bildqualität bei der Neutronen-Tomographie stark vom für die Rekonstruktion und Konservierung der Objekte verwendeten Klebstoff und Kunstharz beeinflusst. Stabilisierende Metalleinschlüsse in den Knochen führen beim CT zu einem starken Streueffekt der Röntgenstrahlen, während Neutronen Metalle besser durchdringen können und damit weniger störende Kontraste entstehen lassen. Der maximale Querschnitt der Gesteine und fossilisierten Knochen, welche von Röntgenstrahlen in einem medizinischen CT-Scanner durchdrungen werden können, beträgt 40-50 cm. Neutronen können Gesteine oder fossilisierte Knochen mit einer Dicke bis zu 12 cm durchdringen. Die Ortsauflösung der NT (0.1-0.27 mm) ist besser als beim medizinischen CT-Scanner (0.35-0.5 mm). Im speziellen Falle der untersuchten Sauropoden-Wirbel verschlechterte sich die Bildqualität infolge der Dichte des Knochens, des hohen Anteils an mergeliger Sedimentmatrix in Öffnungen der Knochen und vieler klebstoffgefüllter Bruchstellen. Jedoch zeigten die neutronen-tomographischen Abbildungen detailliert die Verteilung des Klebstoffs innerhalb der Wirbel. Die Kombination von Röntgen-Computertomographie und Neutronen-Tomographie vergrösserte damit den Informationsgehalt über die internen Strukturen der Sauropoden-Wirbel. Welche Untersuchungstechnik am Ende eingesetzt wird, hängt von der Fragestellung für die Untersuchung, der Erhaltung der Objekte und deren Materialeigenschaften ab.

Schlüsselwörter: Neutronentomographie, Röntgen-Computertomographie, Sauropodenwirbel, Konzentration, Dichte, Sediment, Klebstoff

Übersetzung:  Michael Schlirf. Dipl.-Geol., Dr. rer. nat., Institut für Paläontologie der Universität Pleicherwall 1, D-97070 Würzburg, FRG