Tomografia komputerowa jest obecnie często stosowaną metodą w badaniach medycznych i materiałowych umożliwiającą "prześwietlenie" badanego obiektu i trójwymiarowe przedstawienie jego obrazu. Wykorzystuje się przy tym różnice we własnościach absorpcyjnych materiałów, które w zależności od składu, pochłaniają w różny sposób promieniowanie elektromagnetyczne. Dane pomiarowe gromadzi się w pamięci komputera, a następnie rekonstruuje w obrazy, przy czym można również otrzymać obrazy różnych przekrojów badanego przedmiotu. Dokładność tej metody wyznaczona jest przez rozmiar najmniejszego, jeszcze rozróżnialnego elementu obrazu. Jednym z celów prac badawczych nad rozwojem tomografii jest zatem zwiększenie przestrzennej zdolności rozdzielczej tomogramów.

Pokazane obok cztery rysunki komputerowe przedstawiają trójwymiarowo beleczkowatą strukturę kości człowieka chorego na osteoporozę, widzianą z czterech różnych perspektyw. Poszczególne obrazy otrzymano prześwietlając próbkę pod różnymi kątami w krokach co dwa stopnie przy 1,66-krotnym powiększeniu optycznym. Najmniejsza rozróżnialna jednostka objętości na obrazach wynosi 16,4 µm 3 (1 µm (mikron) = 0,001 mm).

Stosowanie promieniowania synchrotronowego umożliwia badania specyficzne dla danych pierwiastków i uzyskanie zdolności rozdzielczych od jednej dziesiątej do jednej tysięcznej milimetra (mikrona). Stąd metodę tą nazywamy mikrotomografią. Naukowcy z różnych dziedzin badają w ten sposób w HASYLAB próbki kości i różnych innych materiałów. W tym celu sporządza się obrazy absorpcyjne danego obiektu dla szeregu jego orientacji przy pomocy dwuwymiarowego detektora, co umożliwia następnie trójwymiarowe przedstawienie tego obiektu poprzez komputerową analizę zbioru wszystkich otrzymanych projekcji. Detektorem jest ekran rentgenowski o wysokiej zdolności rozdzielczej, z którego światło pada poprzez obiektyw na powierzchniowy detektor typu CCD.

Po lewej pokazanych jest sześć zrekonstruowanych obrazów pojedynczych warstw próbki włókna węglowego z widocznymi przełamaniami materiału. Po prawej widać pięć zrekonstruowanych (wyliczonych) komputerowo przekrojów prostopadłych do warstw próbki.

Obrazy różnych warstw próbki włókna węglowego z przełamaniami materiału: Badaną próbkę naświetlano promieniowaniem synchrotronowym w zakresie rentgenowskim i zmierzono dwuwymiarowo jej własności absorpcyjne pod różnymi kątami, w krokach co dwa stopnie. Obydwa obrazy otrzymano przy powiększeniu optycznym 1,88 razy, zaś do otrzymania pokazanego obrazu pojedynczej warstwy włókna węglowego zastosowano dodatkowe 4,4-krotne powiększenie rentgenowskie. Gęstość punktów detektora CCD wynosi 1320 x 1035 przy ich rozmiarach 6,8 x 6,8 µm 2 (1 µm = 0,001 mm). Uniwersytet Dortmund, HASYLAB w DESY, Szpital Uniwersytecki Hamburg-Eppendorf, Lawrence Livermore National Laboratory (USA) i Sandia National Laboratory (USA)