TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Griepentrog, Michael A1 - Hertwig, Andreas A1 - Hielscher-Hofinger, Stefan A1 - Lange, Thorid A1 - Weise, Matthias T1 - Uncertainty budgets in surface technology: stepheigt, layerthickness, indentation hardness, adehesive strength N2 - The object (sample) and the measurement/testing procedure may always have unknown degrees of freedom, i.e. instead of 𝐯 ≄ n – 1 in many cases 𝐯 ≫ n - 1 may apply, in particular in the micro- and nano-world! T2 - 10. VDI-Fachtagung, Messunsicherheit und PrĂŒfprozesse CY - Erfurt, Germany DA - 10.11.2021 KW - Methodology in metrology KW - Methodology in testing KW - Spectroscopic Ellipsometry KW - Instrumented Indentation Testing (IIT) KW - Centrifugal Adhesion Testing (CAT) PY - 2021 AN - OPUS4-53986 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Griepentrog, Michael A1 - Hertwig, Andreas A1 - Hielscher-Hofinger, Stefan A1 - Weise, Matthias T1 - Functional coatings for mechanical applications: characterization and standardization N2 - The paper addresses the “Functional coatings for mechanical applications: characterization and standardization” and the following points are discussed in more detail: 1. Mechanic alapplications (coatings for tools and components, system features vs. material parameters) 2. Mechanical characterization (instrumented indentation testing (IIT), centrifugal adhesion testing (CAT), state of standardization) 3. Topometric characterization (white light interference microscopy (WLIM, 3D), mechanical stylus (MS, 2D), state of standardization) 4. Optical characterization (spectroscopic ellipsometry (SE), inter-laboratory comparison, state of standardization) T2 - IC-CMTP6 CY - Miskolc, Hungary DA - 04.10.2021 KW - Spectroscopic Ellipsometry KW - White Light Interference Microscopy KW - Instrumented Indentation Testing KW - Functional coatings KW - Mechanical characterization KW - Optical characterization KW - Topometric characterization KW - Standardization PY - 2021 AN - OPUS4-53987 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Griepentrog, Michael A1 - Hertwig, Andreas A1 - Hielscher-Hofinger, S. A1 - Lange, Thorid A1 - Weise, Matthias T1 - Uncertainty budgets in surface techno-logy: step height, layer thickness, indentation hardness, adehesive strength N2 - The object (sample) and the measurement/testing procedure may always have unknown degrees of freedom, i.e. instead of 𝐯 ≄ n – 1 in many cases 𝐯 ≫ n - 1 may apply, in particular in the micro- and nano-world! T2 - 10. VDI-Fachtagung, Messunsicherheit und PrĂŒfprozesse CY - Erfurt, Germany DA - 10.11.2021 KW - Methodology in metrology KW - Methodology in testing KW - Spectroscopic Ellipsometry KW - Instrumented Indentation (IIT) KW - Centrifugal Adhesion Testing (CAT) PY - 2021 AN - OPUS4-53739 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Beck, Uwe A1 - Ermilova, Elena A1 - Schneider, S. A1 - Peters, S. T1 - Gemeinsamer Abschlussbericht WIPANO-Vorhaben „Standardisierung und Normung der Ellipsometrie als universeller Spektroskopie“ N2 - Im Vorhaben SNELLIUS wurden in enger Zusammenarbeit der BAM mit den Firmen Accurion und SENTECH Instruments aufbauend auf der Norm DIN 50989-1 „Ellipsometrie - Teil 1: Grundlagen; Ellipsometry – Part 1: Principles“ insgesamt fĂŒnf NormenentwĂŒrfe erarbeitet, die fĂŒnf Modell-basierten AnwendungsfĂ€llen der Ellipsometrie entsprechen. Unter BerĂŒcksichtigung des neuartigen Modell-basierten Normungskonzepts wurde in den NormenentwĂŒrfen erstmals eine GUM- und DIN EN ISO/IEC 17025:2018 konforme Bestimmung bzw. AbschĂ€tzung der Messunsicherheit umgesetzt. Dies erforderte neben der textlichen Erstellung auch umfangreiche experimentelle Arbeiten bei den Firmen, Vergleichsversuche und komplementĂ€re Modell- und Datenevaluierungen, da sowohl die verwendete ellipsometrische Hardware (unterschiedliche ellipsometrische Funktionsprinzipien) als auch die ellipsometrische Software (Modell-Randbedingungen, Fitalgorithmus) firmenspezifisch zum Teil sehr unterschiedlich sind. Hierbei mussten in einem Konsensprozess Lösungen gefunden werden, die die beiden deutschen Ellipsometer-Anbieter Accurion (Imaging-Ellipsometrie) und SENTECH Instruments (Mapping Ellipsometrie) gleichermaßen akzeptieren konnten und die zudem einen Transfer auf die Internationale Ebene (ISO Norm) ermöglichen, also vom Grundsatz her auch auf weitere Ellipsometerhersteller wie (J. A. Woollam Co., USA; SEMILAB, Ungarn; HORIBA, Japan) mit wieder anderen ellipsometrischen Funktionsprinzipien, Hard- und Softwarelösungen anwendbar sind. Die weitgehende UnabhĂ€ngigkeit von ellipsometrischen Funktionsprinzipien, Hard- und Softwarelösungen wurde dadurch erreicht, dass normativ festgelegt wurde, dass die ellipsometrischen GrĂ¶ĂŸen PSI und DELTA im Sinne von DIN ENISO/IEC 17025 als Rohdaten fungieren. KW - Ellipsometrie-Norm KW - Messunsicherheit ellipsometrischer Messungen KW - Validierungskonzepte ellipsometrischer Messungen KW - DIN 50989, Teile 1 bis 6 KW - DIN EN ISO/IEC 17025:2018 und GUM KompatibilitĂ€t PY - 2021 SP - 1 EP - 16 AN - OPUS4-52857 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Beck, Uwe A1 - Hielscher-Hofinger, Stefan A1 - Lerche, D. A1 - Reetz, U. T1 - Vorhaben ZENSUS, BAM Vh-Nr. 6768 „Zentrifugentechnologie zur statistischen Untersuchung von Stumpfklebungen“ T2 - Vorhaben ZENSUS, BAM Vh-Nr. 6768 N2 - Das Vorhaben ZENSUS beschĂ€ftigt sich mit der Erstellung eines Normenentwurfs bzw. einer normen-konformen Technischen Spezifikation fĂŒr die Zentrifugen-basierte PrĂŒfung der Klebfestigkeit von Stumpfklebungen. Das umfasst auch umfangreiche Validierungsversuche, um mögliche Unterschiede zwischen Kraft-gesteuerter (Zentrifuge) und Weg-gesteuerter (ZugprĂŒfmaschine) bzw. ggf. dazu korrelierte MaterialabhĂ€ngigkeiten mit ihren Auswirkungen auf SOPs zu identifizieren. Die Zentri-fugen-basierte Mehr-Proben-PrĂŒfung von bis zu 8 Klebverbunden wird im Weiteren mit CAT-Technologie („Centrifugal Adhesion Testing“) abgekĂŒrzt. KW - Klebfestigkeit von Stumpfklebungen KW - EN 15870 KW - Centrifugal Adhesion Testing (CAT) Technologie KW - ZugprĂŒfung mittels ZugprĂŒfmaschine KW - ZugprĂŒfung mittels Zentrifugentechnologie PY - 2021 SP - 1 EP - 28 AN - OPUS4-52858 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Baier, Jennifa A1 - Fischer, Daniel A1 - Griepentrog, Michael A1 - Hertwig, Andreas A1 - Hielscher-Hofinger, Stefan A1 - Sahre, Mario A1 - Stockmann, Jörg Manfred A1 - Weise, Matthias T1 - Mapping und Imaging modifizierter OberflĂ€chen: Generische KenngrĂ¶ĂŸen, Fehlstellen, Reinigungszustand und Haftfestigkeit N2 - Der Vortrag widmet sich dem Mapping und Imaging modifizierter OberflĂ€chen: Generische KenngrĂ¶ĂŸen, Fehlstellen, Reinigungszustand und Haftfestigkeit. Es werden Untersuchungsmethoden zu ihrer PrĂŒfung dargestellt. T2 - 37. ak-adp 2021, Jena CY - Online meeting DA - 16.06.2021 KW - QualitĂ€tssicherung KW - Mapping modifizierter OberflĂ€chen KW - Generische KenngrĂ¶ĂŸen KW - Haftfestigkeit KW - Klebfestigkeit PY - 2021 AN - OPUS4-52870 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Baier, Jennifa A1 - Fischer, Daniel A1 - Griepentrog, Michael A1 - Hertwig, Andreas A1 - Hielscher-Hofinger, Stefan A1 - Stockmann, Jörg Manfred A1 - Weise, Matthias T1 - Mapping und Imaging modifizierter OberflĂ€chen: Generische KenngrĂ¶ĂŸen, Fehlstellen, Reinigungszustand und Haftfestigkeit T2 - Tagungsband zum 37. ak-adp 2020, Leipzig N2 - Der Vortrag widmet sich dem Mapping und Imaging modifizierter OberflĂ€chen: generische KenngrĂ¶ĂŸen, Fehlstellen, Reinigungszustand und Haftfestigkeit. Es werden Untersuchungsmethoden zu ihrer PrĂŒfung dargestellt. T2 - 37. ak-adp 2021 CY - Jena, Germany DA - 16.06.2021 KW - QualitĂ€tssicherung KW - Mapping modifizierter OberflĂ€chen KW - Imaging modifizierter OberflĂ€chen KW - Generische KenngrĂ¶ĂŸen KW - Haftfestigkeit KW - Klebfestigkeit PY - 2021 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-52893 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Mitzkus, Anja A1 - Sahre, Mario A1 - Lange, Thorid A1 - Weise, Matthias A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Schukar, Vivien A1 - Basedau, Frank A1 - Hofman, Detlef A1 - Köppe, Enrico T1 - From on line sensor validation to in-situ monitoring of layer growth: coatings around fibre bragg gratings N2 - The lack of on-line validation procedures for structure-embedded fiber-optical strain sensors, in particular fiber-Bragg-gratings (FBG), resulted in limited applications in structural health monitoring (SHM). Degradation under service conditions and ageing as a result of climatic influences or delamination under load were unsolved Validation issues. This could be overcome by means of an auto-diagnosis procedure based on FBG-sensors coated by electrochemical deposition (ECD) with a magnetostrictive NiFe-coating on top of an adhesive Cu/Cr adhesive layer deposited by physical vapour deposition (PVD) around the FBG strain sensor. This allows at any time under Service a validation of sensor functionality, stability, and reliability. For this purpose, a magnetic strain-proportional reference field is introduced. The optical read-out is realized by the measurement of the Bragg-wavelength shift. The ratio of resulting strain and exciting magnetic reference field should be constant given that the sensor is in proper function. In principle, the magnetostrictive coating around the FBG should also work as on-line magnetic field sensor and other applications in material science. One of these applications is the in-situ monitoring of ECD processes as the deposition of the ECD NiFe-layer on the FBG revealed. Challenges are the monitoring of temperature, deposition stages/thickness, and resulting mechanical stress under given plating conditions. Monitoring problems can be solved by applying a pre-coated FBG to the electrolytic process as the shift of the Bragg wavelength is affected by both the temperature of the electrolyte near the substrate and the stress formation in the growing layer. The experimental FBG set-up and the quantitative determination of temperature- and stress-related strain are described for a nickeliron electrolyte. The in-situ measurement of Bragg wavelength shifts of a pre-coated FBG during electrochemical deposition allows a detailed analysis of stress states due to changes in the growth morphology of the layer. The separation of mechanical and thermal contributions to this shift provides information on the individual Deposition processes in terms of a process fingerprint. T2 - ICMCTF 2021 San Diego/on-line CY - Online meeting DA - 28.04.2021 KW - Fiber- Bragg-gratings (FBG) KW - Physical vapour deposition (PVD) KW - Electrochemical deposition (ECD) KW - Magnetostrictive coating KW - ECD NiFe-layer PY - 2021 AN - OPUS4-52898 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Windhövel, U. A1 - Hielscher-Hofinger, Stefan A1 - Lerche, D. A1 - Reetz, U. T1 - Proposal for revision of en 15870 „Adhesives determination of tensile strength of butt joints” N2 - The paper addresses the PROPOSAL FOR REVISION OF EN 15870 „ADHESIVES -DETERMINATION OF TENSILE STRENGTH OF BUTT JOINTS” “ and the follow points are discussed in more detail: Adhesives-Determination of tensile strength of butt joints, Introduction of Centrifugal Adhesion Testing, Comparison of Testing Methods. T2 - CEN TC 193 Madrid CY - Online meeting DA - 04.03.2021 KW - Centrifugal Adhesion Testing (CAT) KW - DIN EN ISO/IEC 17025 KW - Adhesives - Determination PY - 2021 AN - OPUS4-52900 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Hertwig, Andreas A1 - Othake, N. A1 - Hiratsuka, M. T1 - Ellipsometrische Klassifizierung von Kohlenstoffschichten N2 - Der Vortrag widmet sich der „ELLIPSOMETRISCHE KLASSIFIZIERUNG VON KOHLENSTOFFSCHICHTEN“ und beschreibt die Punkte: 1. Anwendungen Kohlenstoffschichten–Carbon–based films (DLC) aus dem Vortrag N. Ohtakeet. al. (ISO TC 107, Tokyo 2017),2. PrĂ€paration der Kohlenstoffschichten fĂŒr ISO TC 107 Ringversuch aus Vortrag M. Hiratsuka et. al. (ISO TC 107, Tokyo 2017), 3. Ellipsometrische Charakterisierung von Kohlenstoffschichten, Ergebnisse des Ringversuchs (ISO TC 107, Tokyo 2017) Vortrag Beck et. al. und 4.Deutsche NormungsaktivitĂ€ten national/international zur Ellipsometrie DIN NA 062-01-061 (DIN 50989-1)/TC 107 (PWI DE)“ im Einzelnen. T2 - Netzwerksymposium “schĂŒtzen und Veredeln von OberflĂ€chen”, Wildau CY - TH Wildau, Germany DA - 01.03.2018 KW - Anwendung von Kohlenstoffschichten KW - Klassifizierung von Kohlenstoffschichten KW - Ringversuch Ellipsometrie KW - Normung Ellipsometrie PY - 2018 AN - OPUS4-44340 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Griepentrog, Michael A1 - Hertwig, Andreas A1 - Weise, Matthias T1 - White light interference microscopy, ellipsometry, and instrumented indentation testing as reference procedures N2 - The paper addresses “WHITE LIGHT INTERFERENCE MICROSCOPY, ELLIPSOMETRY, AND INSTRUMENTED INDENTATION TESTING AS REFERENCE PROCEDURES“ and is subdivided in the following sections: 1. Measurement vs. testing vs. reference procedures, 2. White light interference microscopy (WLIM) for determination of step height h, 3. Spectroscopic ellipsometry (SE) for determination of layer thickness d and 4. Instrumented indentation testing (IIT) for determination of indentation hardness HIT. The following points are discussed in more detail: methodology of measurement and testing, uncertainty budgets for direct (WLIM), model-based (SE) and formula-based (IIT) reference procedures by means of specific examples. It is shown that standardization efforts are connected to reference procedures. T2 - Referenzverfahren CY - BAM, Berlin, Germany DA - 21.02.2018 KW - Reference procedures KW - Uncertainty budgets KW - White light interference microscopy KW - Spectroscopic ellipsometry KW - Instrumented indentation testing PY - 2018 AN - OPUS4-44256 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Hertwig, Andreas A1 - Winkler, J. T1 - Preliminary work item (PWI) 23131 on standardization of ellipsometry N2 - The paper addresses the PRELIMINARY WORK ITEM (PWI) 23131 ON STANDARDIZATION OF ELLIPSOMETRY and the following points are discussed in more detail: Historical background of ellipsometry, Technical/industrial importance of ellipsometry and Standardization activities on ellipsometry. T2 - ISO TC 107 and JWG 4 meeting CY - Levi, Finland DA - 23.01.2018 KW - Standardization KW - Ellipsometrie KW - Modelling KW - Accreditation PY - 2018 AN - OPUS4-43959 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Mitzkus, Anja A1 - Sahre, Mario A1 - Weise, Matthias A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Basedau, Frank A1 - Hofmann, Detlef A1 - Schukar, Vivien T1 - Faser-basierter magneto-optischer Schicht-Sensor zum Monitoring von Bauteilen N2 - In Glasfasern eingeschriebene Bragg-Gitter (FBG: fibre-based Bragg gratings) sind ĂŒber die Verschiebung der Bragg-WellenlĂ€nge in der Lage, Stauchungen und Dehnungen von Glasfasern hochgenau zu erfassen. In Kompositwerkstoffe eingebettete faseroptische Sensoren können Bauteile bezĂŒglich ihrer mechanischen IntegritĂ€t ĂŒberwachen und frĂŒh-zeitig Informationen ĂŒber MaterialverĂ€nderungen gewinnen. Um die ZuverlĂ€ssigkeit eines solchen Sensors zu gewĂ€hrleisten, ist es wichtig, die korrekte Funktion des Sensors im Verbund mit der Werkstoff-Matrix on-line und in-situ sicherzu-stellen. Im Rahmen des DFG-Projekts FAMOSÂČ (FAser-basierter Magneto-Optischer SchichtSensor) wurde ein selbstdiagnosefĂ€higer Schichtsensor entwickelt, der mit Hilfe von magnetostriktiven Aktorschichten aus Nickel bzw. Eisen-Nickel validiert werden kann. Der FAMOSÂČ-Schichtsensor wird durch ein PVD (physical vapour deposition)/ECD (electro-chemical deposition) Hybridschichtsystem realisiert, das auf dem Fasermantel im Bereich des FBG haftfest, homogen und langzeitfunktional abzuscheiden ist. Dabei wird in einem ersten Schritt ein etwa 100 Nanometer dĂŒnnes PVD-Schichtsystem aus Chrom und Kupfer als Haftvermittler auf der Glasfaser bzw. als leitfĂ€hige Startschicht fĂŒr den nachfolgenden ECD-Prozess abgeschieden. Um eine rotationssymmetrische Schich-tabscheidung zu gewĂ€hrleisten, erfolgt wĂ€hrend der PVD-Beschichtung eine Rotation der Glasfasern. In einem zweiten Schritt wird dann unter Verwendung eines klassischen Watts-Elektrolyten in einer speziell entwickelten ebenfalls rotationssymmetrisch aufgebau-ten ECD-Durchströmungszelle dann die etwa 30 Mikrometer dicke, magnetostriktive Ak-torschicht auf dem PVD-Schichtsystem abgeschieden, im Vergleich sowohl reine Nickel-Schichten als auch Nickel-Eisen-Schichten. Ein Ă€ußeres Magnetfeld dehnt die magnetostriktive Aktorschicht und damit auch die Faser reversibel. Diese Dehnung fĂŒhrt zu einer Verschiebung der Bragg-WellenlĂ€nge, welche direkt mit der StĂ€rke eines zu messenden oder zu Validierungszwecken vorgegebenen Magnetfeldes korreliert. Die Anpassung der Beschichtungsverfahren an die Fasergeome-trie und die mechanischen Eigenschaften der Hybridschichten werden hinsichtlich der me-chanischen IntegritĂ€t des faseroptischen Sensors diskutiert und der Nachweis der Selbst-diagnosefĂ€higkeit erbracht. T2 - 13. ThGOT Thementage Grenz- und OberflĂ€chentechnik und 11. ThĂŒringer Biomaterial-Kolloquium CY - Zeulenroda, Germany DA - 13.03.2018 KW - Magneto-optischer Sensor KW - Faser-Bragg Gitter KW - Magnetostriktive Beschichtung KW - Selbstkalibrierung KW - Bauteilmonitoring PY - 2018 AN - OPUS4-44598 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Mitzkus, Anja A1 - Sahre, Mario A1 - Weise, Matthias A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Basedau, Frank A1 - Hofmann, Detlef A1 - Schukar, Vivien T1 - Faser-basierter magneto-optischer Schicht-Sensor zum Monitoring von Bauteilen T2 - 13. ThGOT Thementage Grenz- und OberflĂ€chentechnik und 11. ThĂŒringer Biomaterial-Kolloquium N2 - In Glasfasern eingeschriebene Bragg-Gitter (FBG: fibre-based Bragg gratings) sind ĂŒber die Verschiebung der Bragg-WellenlĂ€nge in der Lage, Stauchungen und Dehnungen von Glasfasern hochgenau zu erfassen. In Kompositwerkstoffe eingebettete faseroptische Sensoren können Bauteile bezĂŒglich ihrer mechanischen IntegritĂ€t ĂŒberwachen und frĂŒh-zeitig Informationen ĂŒber MaterialverĂ€nderungen gewinnen. Um die ZuverlĂ€ssigkeit eines solchen Sensors zu gewĂ€hrleisten, ist es wichtig, die korrekte Funktion des Sensors im Verbund mit der Werkstoff-Matrix on-line und in-situ sicherzu-stellen. Im Rahmen des DFG-Projekts FAMOSÂČ (FAser-basierter Magneto-Optischer SchichtSensor) wurde ein selbstdiagnosefĂ€higer Schichtsensor entwickelt, der mit Hilfe von magnetostriktiven Aktorschichten aus Nickel bzw. Eisen-Nickel validiert werden kann. Der FAMOSÂČ-Schichtsensor wird durch ein PVD (physical vapour deposition)/ECD (electro-chemical deposition) Hybridschichtsystem realisiert, das auf dem Fasermantel im Bereich des FBG haftfest, homogen und langzeitfunktional abzuscheiden ist. Dabei wird in einem ersten Schritt ein etwa 100 Nanometer dĂŒnnes PVD-Schichtsystem aus Chrom und Kupfer als Haftvermittler auf der Glasfaser bzw. als leitfĂ€hige Startschicht fĂŒr den nachfolgenden ECD-Prozess abgeschieden. Um eine rotationssymmetrische Schich-tabscheidung zu gewĂ€hrleisten, erfolgt wĂ€hrend der PVD-Beschichtung eine Rotation der Glasfasern. In einem zweiten Schritt wird dann unter Verwendung eines klassischen Watts-Elektrolyten in einer speziell entwickelten ebenfalls rotationssymmetrisch aufgebau-ten ECD-Durchströmungszelle dann die etwa 30 Mikrometer dicke, magnetostriktive Ak-torschicht auf dem PVD-Schichtsystem abgeschieden, im Vergleich sowohl reine Nickel-Schichten als auch Nickel-Eisen-Schichten. Ein Ă€ußeres Magnetfeld dehnt die magnetostriktive Aktorschicht und damit auch die Faser reversibel. Diese Dehnung fĂŒhrt zu einer Verschiebung der Bragg-WellenlĂ€nge, welche direkt mit der StĂ€rke eines zu messenden oder zu Validierungszwecken vorgegebenen Magnetfeldes korreliert. Die Anpassung der Beschichtungsverfahren an die Fasergeome-trie und die mechanischen Eigenschaften der Hybridschichten werden hinsichtlich der me-chanischen IntegritĂ€t des faseroptischen Sensors diskutiert und der Nachweis der Selbst-diagnosefĂ€higkeit erbracht. T2 - 13. ThGOT Thementage Grenz- und OberflĂ€chentechnik und 11. ThĂŒringer Biomaterial-Kolloquium CY - Zeulenroda, Germany DA - 13.03.2018 KW - Magneto-optischer Sensor KW - Faser-Bragg Gitter KW - Magnetostriktive Beschichtung KW - Selbstkalibrierung KW - Bauteilmonitoring PY - 2018 SN - 978-3-00-058187-8 SP - 1 EP - 5 CY - Jena AN - OPUS4-44599 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Hielscher, Stefan A1 - Lange, Thorid A1 - Grunwald, Daniel A1 - Stockmann, Jörg M. A1 - Lerche, D. A1 - Rietz, U. T1 - Die Zentrifuge als universelles PrĂŒfsystem fĂŒr Beanspruchungen auf Zug und Druck N2 - Mit der Zentrifugentechnologie ist seit einigen Jahren ein neuartiges Mehr-Proben-PrĂŒf-verfahren auf dem Markt etabliert, welches die klassische ZugprĂŒfung in den Trommelrotor einer Tischzentrifuge ĂŒbertrĂ€gt. In der Beanspruchung auf Zug ist die PrĂŒfung der Verbundfestigkeit mittels CAT-Technologie (centrifugal adhesion testing) an der BAM seit 2017 nach DIN EN ISO/IEC 17025 akkreditiert, wobei die Verbundfestigkeit von Klebungen direkt bestimmt wird und in AbhĂ€ngigkeit von den Versagensformen RĂŒckschlĂŒsse auf die Klebfestigkeit von Klebstoffen/KlebebĂ€ndern oder die Haftfestigkeit von Beschichtungen gezogen werden können. T2 - 13. ThGOT Thementage Grenz- und OberflĂ€chentechnik und 11. ThĂŒringer Biomaterial-Kolloquium CY - Zeulenroda, Germany DA - 13.03.2018 KW - Zentrifugentechnologie KW - Haftfestigkeit KW - HĂ€rteprĂŒfung KW - Mehr-Proben-PrĂŒfung KW - Beanspruchung auf Zug und Druck PY - 2018 AN - OPUS4-44570 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hielscher, Stefan A1 - Beck, Uwe A1 - Lange, Thorid A1 - Grunwald, Daniel A1 - Stockmann, Jörg M. A1 - Lerche, D. A1 - Rietz, U. T1 - Die Zentrifuge als universelles PrĂŒfsystem fĂŒr Beanspruchungen auf Zug und Druck T2 - 13. ThGOT Thementage Grenz- und OberflĂ€chentechnik und 11. ThĂŒringer Biomaterial-Kolloquium N2 - Mit der Zentrifugentechnologie ist seit einigen Jahren ein neuartiges Mehr-Proben-PrĂŒf-verfahren auf dem Markt etabliert, welches die klassische ZugprĂŒfung in den Trommelrotor einer Tischzentrifuge ĂŒbertrĂ€gt. In der Beanspruchung auf Zug ist die PrĂŒfung der Verbundfestigkeit seit 2017 nach DIN EN ISO/IEC 17025 akkreditiert, wobei die Verbundfestigkeit von Klebungen direkt bestimmt wird und in AbhĂ€ngigkeit von den Versagensformen RĂŒckschlĂŒsse auf die Klebfestigkeit von Klebstoffen/KlebebĂ€ndern oder die Haftfestigkeit von Beschichtungen gezogen werden können. Bei der zerstörenden Beanspruchung auf Zug ist zu beachten, dass es sich bei der Verbundfestigkeit um eine Systemeigenschaft handelt, d.h. nicht nur die chemischen und topografischen OberflĂ€cheneigenschaften, sondern auch die plasto-elastischen Volumeneigenschaften des Klebstoffes und der FĂŒgeteile haben Einfluss auf die ermittelten Kennwerte. Dabei ist eine qualitative Bestimmung der Versagensformen und Bruchbilder nach DIN EN ISO 10365 zwingend erforderlich, um eine Aussage ĂŒber die Art des Versagens treffen zu können. Mit der Erweiterung der Zentrifugentechnologie um Beanspruchungen auf Druck wurde dann der Nachweis erbracht, dass auch die klassische HĂ€rteprĂŒfung in einer Zentrifuge als Mehr-Proben-PrĂŒfung durchgefĂŒhrt werden kann. Im Verbundvorhaben QUO VADIS PLUS werden derzeit invasive Beanspruchungen auf Druck zur Bestimmung der HĂ€rte von Materialien, der KompressibilitĂ€t von MetallschĂ€umen sowie der Kompaktierbarkeit von Pulvern untersucht, was das Anwendungspotential der Zentrifugentechnologie nochmals erweitert. Dazu gehören auch kombinierte Beanspruchungen wie Zug-Scher- und Druck-Scher-PrĂŒfungen. Die Verbundfestigkeit von CFK-Platten in AbhĂ€ngigkeit der Beanspruchungsart (Zug vs. Zug-Scher) bzw. der Faserorientierung (0°, 45°, 90°), die Klebfestigkeit von Klebstoffen bzw. KlebebĂ€ndern auf unterschiedlichen FĂŒgeteilwerkstoffen in AbhĂ€ngigkeit von der Vorbehandlung, die Haftfestigkeit optischer Schichten auf Kunststoffen, die Bestimmung der Vickers-, Brinell- bzw. Kugeldruck-HĂ€rte sowie die KompressibilitĂ€t von metallischen SchĂ€umen und Federn werden als ausgewĂ€hlte Beispiele diskutiert. T2 - 13. ThGOT Thementage Grenz- und OberflĂ€chentechnik und 11. ThĂŒringer Biomaterial-Kolloquium CY - Zeulenroda, Germany DA - 13.03.2018 KW - Zentrifugentechnologie KW - Haftfestigkeit KW - HĂ€rteprĂŒfung KW - Mehr-Proben-PrĂŒfung KW - Beanspruchung auf Zug und Druck PY - 2018 SN - 978-3-00-058187-8 SP - 1 EP - 5 CY - Jena AN - OPUS4-44572 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Fischer, Daniel A1 - Hertwig, Andreas A1 - Hidde, Gundula A1 - Stockmann, Jörg M. A1 - Weise, Matthias T1 - Ellipsometric imaging of low-contrast surface modifications and depolarization contrast imaging (DCI) of particulate accumulations N2 - Imaging of surfaces regarding topographical, morphological, micro-structural, and chemical features is a key requirement for quality control for the identification of contaminated, degraded, damaged or deliberately modified surface areas vs. clean, virgin, undamaged or unmodified regions. As optical functions may represent any of these changes on the micro- and nano-scale, imaging ellipsometry (IE) is the technique of choice using either intensity, phase, or/and amplitude contrast for visualization of low-contrast surface modifications [1, 2]. Defects or surface and film features whether native or artificial, intended or unintended, avoidable or unavoidable as well as surface pattern are of interest for quality control. In contrast to microscopic techniques operated at normal incidence, ellipsometry as oblique-incidence technique provides improved contrast for vertically nano-scaled add-on or sub-off features such as ultra-thin transparent films, metallic island films, carbon-based thin films, laser modification or laser induced damage, dried stain, cleaning agent or polymeric residue. Two-sample reference techniques, i.e. referenced spectroscopic ellipsometry (RSE) may further increase sensitivity and decrease measurement time. In case of particulate accumulations depolarization contrast imaging (DCI) may improve the lateral resolution beyond the Abbe limit. This has been proven for silica spheres as reference in terms of single particles, particulate accumulations or particulate monolayers and layer stacks. Scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM) were used for reference measurements of particle diameter, particle height, or particulate layer/accumulation thickness. It has been shown that single silica particles of 250 nm in diameter, i.e. at least a factor of 4 better than the lateral resolution limit as of now, can be visualized on even substrates. However, the ellipsometric measurement of particle diameters of this size needs further efforts interpretation. T2 - Workshop Ellipsometry 2018 CY - Chemnitz, GermanĂœ DA - 19.03.2018 KW - Low-contrast surface modifications KW - Particulate distributions KW - Imaging ellipsometry(IE) KW - Depolarization contrast imaging (DCI) PY - 2018 AN - OPUS4-44548 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Baier, Jennifa A1 - Hidde, Gundula A1 - Sahre, Marion A1 - Weise, Matthias T1 - Particles in PVD-coatings: Imperfection or functional add-on feature? N2 - The application of PVD-coatings ranges from mechanical engineering, i.e. thicker tribological coatings, to precision optics, i.e. thinner optical coatings. For physical vapor deposition (PVD) technologies such as evaporation, sputtering, ion beam assisted/driven deposition, vacuum is a prerequisite for two reasons: at first process-related ones (evaporation source, plasma discharge, and mean free path) and at second coating-related ones (pure, perfect, and dense films). Usually, the goal is a homogenous coating of defined stoichiometry and micro-structure without any imperfection. However, the implementation of micro- or nano-particles may occur accidentally or delibe-rately. Independent of the particle origin, there are two fundamental rules regarding coating functionality: at first, the larger the particle diameter to coating thickness ratio the more affected the functionality of the coating, and at second, the larger the material contrast in terms of the functional feature of interest the more affected the coating performance. Hence, embedded particles have to be avoided for the majority of thin films by all means. The unintended implementation of particles usually results in a malfunction of the coating from the beginning or is at least considered as a weak point of the coating creating a time-dependent defect under service conditions. The intended implementation of particles on surfaces and in coatings may create add-on features, topographic ones and functional ones, however, the facts mentioned hold true. Examples of particle-initiated coating defects are demonstrated in dependence on the origin and the field of application. Strategies for deliberate attachment/embedding of particles on surfaces/in coatings are discussed regarding process compatibility and coating integrity. For industrial applications, both the validation of process compatibility of particle injection and the plasma resistance of particles under vacuum and plasma conditions have to be confirmed. Further points of interest are the homogeneity of particle distribution and the avoidance of particle agglomeration which is still a crucial point for dry dispersed particles. So far, technical applications are limited to PVD hybrid coatings, plasma dispersion coatings are still a challenge except for applications where homogeneity is not required as in case of product authentication. T2 - ICMCTF 2018, International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films CY - San Diego, CA, USA DA - 23.04.2018 KW - PVD-coatings KW - PVD-processes KW - Unintended particle generation KW - Particles as imperfections KW - Deliberate particle implementation KW - Particles as add-on features PY - 2018 AN - OPUS4-44973 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Fischer, Daniel A1 - Hertwig, Andreas A1 - Mitzkus, Anja A1 - Sahre, Mario A1 - Weise, Matthias A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Basedau, Frank A1 - Hofmann, Detlef A1 - Schukar, Vivien A1 - Kormunda2, M. T1 - Multi-functional coatings for optical sensor applications: Surface plasmon resonance & magneto-optical coupling N2 - Multi-functional coatings are a key requirement for surface engineering. General demands are adhesion and long-term stability under service conditions. The modification of surfaces by means of PVD-, ECD- or hybrid processes allows an add-on functionalization of surfaces by a huge diversity of materials with both lateral and vertical micro-/nano-designs. This fact is a prerequisite for micro- and sensor-systems in lab-on-chip and sensor-on-chip technology. Two layer-based sensor principles are presented, i.e. surface plasmon resonance enhanced spectroscopic ellipsometry (SPREE) for detection of hazardous gases and magneto-optical sensors on smart-coated fiber Bragg gratings (FBG) for structural health monitoring (SHM). The interdependence of substrate features, coating properties, and layer design is discussed firstly for gas sensitivity and selectivity of SPREE-sensors and secondly for sensitivity and selectivity of magneto-strictive coatings to mechanical strain or external magnetic fields resulting in an optical displacement of the Bragg wavelength of FBG-sensors. Moreover, generic features such long-term stability, crucial process-related fabrication conditions, and effects of operational and environmental parameters are discussed with respect to the sensor performance. It has been shown that appropriate layer design and adapted selection of layer materials (SnOx/Au, Fe/Ni:SnOx/Au; Ni/NiFe-Cu-Cr) result in improved sensor parameters and may enable new sensor applications. T2 - SVC TechCon 2018 CY - Orlando, FL, USA DA - 05.05.2018 KW - Multi-functional coatings for sensors KW - Surface plasmon resonance enhanced ellipsometry (SPREE) KW - Gas monitoring KW - Magneto-optical coupling (MOC) KW - Structural health monitoring (SHM) PY - 2018 AN - OPUS4-44976 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Hertwig, Andreas A1 - Winkler, J. T1 - Standardization of ellipsometry N2 - The talk addresses the STANDARDIZATION OF ELLIPSOMETRY and the following points are discussed in more detail: historical background of ellipsometry, history of International Conferences on Ellipsometry, Workshops Ellipsometry in Germany and Europe, information on German/European Working Group Ellipsometry, technical/industrial importance of ellipsometry, applications on non-ideal material systems and standardization activities on ellipsometry. T2 - DIN NA DĂŒnne Schichten fĂŒr die Optik, Mainz CY - Mainz, Germany DA - 06.06.2018 KW - Standardization KW - Ellipsometry KW - Modelling KW - Accreditation PY - 2018 AN - OPUS4-45167 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -