TY - JOUR A1 - Beck, Uwe A1 - Hertwig, Andreas A1 - Kormunda, M. A1 - Krause, Andreas A1 - Krüger, Hannes A1 - Lohse, Volkmar A1 - Nooke, Alida A1 - Pavlik, J. A1 - Steinbach, J. T1 - SPR enhanced ellipsometric gas monitoring on thin iron doped tin oxide layers JF - Sensors and actuators B: Chemical N2 - In this work, thin iron doped tin oxide layers (3–6 nm) were investigated with regard to gas sensitivity by means of surface plasmon resonance (SPR) effect with ellipsometric readout. The experimental set-up was a Kretschmann configuration with gold as metal layer. The sensor system was exposed to different concentrations of methane in the low ppm range and the sensor response of an uncoated gold layer compared to a gold layer coated with iron doped tin oxide. The additional layer effects stability with regard to drift behavior of the sensor and an increase in sensitivity. Furthermore, the sensor is able to detect the toxic gas carbon monoxide in low concentration range (down to 0.5 ppm). The thin layers were investigated by X-ray photoelectron spectroscopy, secondary electron microscopy and spectroscopic ellipsometry. The possible mechanisms taking place on the surface are discussed. KW - Gas sensing KW - SPR effect KW - Iron doped tin oxide KW - Ellipsometry PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1016/j.snb.2011.08.036 SN - 0925-4005 SN - 1873-3077 VL - 160 IS - 1 SP - 609 EP - 615 PB - Elsevier CY - Amsterdam [u.a.] AN - OPUS4-24826 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Nooke, Alida A1 - Beck, Uwe A1 - Hertwig, Andreas A1 - Krause, Andreas A1 - Krüger, Hannes A1 - Lohse, Volkmar A1 - Negendank, Detlef A1 - Steinbach, J. T1 - On the application of gold based SPR sensors for the detection of hazardous gases JF - Sensors and actuators B: Chemical N2 - A gas sensor system based on the surface plasmon resonance (SPR) effect in a 44 nm Au layer was studied. The usability of this sensor system was investigated for several analyte gases and gas mixtures which are interesting due to their flammability, toxicity or greenhouse effect. The SPR effect of gold was measured in nitrogen and compared with the gaseous alkane series which caused a shift of the position of the SPR effect. For in situ measurements, the phase shift Δ at the SPR angle (ψ minimum) in the analyte gas mixtures was measured for investigated gases in comparison with nitrogen. With this method, detection limits of different gases could be determined, which lie in a range interesting for safety engineering. Furthermore the aging effect of the gold layers which leads to loss in sensitivity of the sensor was investigated. KW - Ellipsometry KW - SPR effect KW - Gas sensing KW - Gold layer PY - 2010 DO - https://doi.org/10.1016/j.snb.2010.05.061 SN - 0925-4005 SN - 1873-3077 VL - 149 IS - 1 SP - 194 EP - 198 PB - Elsevier CY - Amsterdam [u.a.] AN - OPUS4-21673 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krause, Christina A1 - Yin, Huajie A1 - Cerclier, C. A1 - Morineau, D. A1 - Wurm, Andreas A1 - Schick, C. A1 - Emmerling, Franziska A1 - Schönhals, Andreas T1 - Molecular dynamics of a discotic liquid crystal investigated by a combination of dielectric relaxation and specific heat spectroscopy JF - Soft matter N2 - The molecular dynamics of the discotic liquid crystal pyrene-1,3,6,8-tetracarboxylic tetra(2-ethylhexyl)ester is studied by dielectric relaxation and specific heat spectroscopy. Dielectric spectroscopy shows 3 processes: a β-relaxation at low temperatures and an α-relaxation in the temperature range of the mesophases followed by conductivity. The dielectric α-relaxation is assigned to a restricted glassy dynamics in the plastic crystal as well as in the liquid crystalline phase. The obtained different Vogel–Fulcher–Tammann laws (different Vogel temperatures and fragility) are related to the different restrictions of the dipolar fluctuations in the corresponding phases. By means of specific heat spectroscopy glassy dynamics is also detected in the plastic crystalline phase but with quite a different temperature dependence of the relaxation times. This is discussed considering the different probes involved and how they are influenced by the structure. In the frame of the fluctuation approach a correlation length of glassy dynamics is calculated to 0.78 nm which corresponds to the core–core distance estimated by X-ray scattering. PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1039/c2sm25610j SN - 1744-683X VL - 8 IS - 43 SP - 11115 EP - 11122 PB - RSC Publ. CY - Cambridge AN - OPUS4-26826 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Nooke, Alida A1 - Beck, Uwe A1 - Hertwig, Andreas A1 - Krause, Andreas A1 - Krüger, Hannes A1 - Lohse, Volkmar A1 - Negendank, Detlef A1 - Steinbach, J. T1 - Ellipsometric detection of gases with the surface plasmon resonance effect on gold top-coated with sensitive layers JF - Thin solid films N2 - An ellipsometric gas sensor based on the surface Plasmon resonance (SPR) effect of ~ 43 nm thick gold layers was investigated. To protect the gold layer from contamination and to improve the detection limits, the gold layers were top-coated with 5–6 nm thick layers of organic a-C:H or with inorganic metal oxides TiO2 or ZrO2. The additional layers increased the long-term stability, whereas the metal oxide layers protect better than a-C:H. Furthermore, the additional layers decreased the detection limits by one order of magnitude in case of a-C:H and two orders of magnitude in case of the oxides. It could be shown that the detection limits also depend on the kind of preparation (sol–gel process or physical vapour deposition) of the additional layers. KW - Gas sensor KW - SPR KW - Ellipsometry KW - Sensitive layer KW - TiO2 KW - ZrO2 KW - a-C:H PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1016/j.tsf.2010.11.091 SN - 0040-6090 VL - 519 IS - 9 SP - 2659 EP - 2663 PB - Elsevier B.V. CY - Amsterdam AN - OPUS4-23353 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Hasenstab, Andreas A1 - Krause, Martin A1 - Rieck, C. A1 - Hillemeier, B. T1 - Use of Low Frequency Ultrasound Echo Technique to Determine Cavities in Wooden Construction Composites T2 - International Symposium Non-Destructive Testing in Civil Engineering (NDT-CE) T2 - 6th International Symposium Non-Destructive Testing in Civil Engineering (NDT-CE) CY - Berlin, Germany DA - 2003-09-16 PY - 2003 UR - http://www.ndt.net/article/ndtce03/papers/p051/p051.htm SN - 3-931381-49-8 SP - 1(?) EP - 9(?) PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-3230 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Hasenstab, Andreas A1 - Krause, Martin ED - Cziesielski, E. T1 - Ultraschallechoverfahren an Holz T2 - Bauphysik-Kalender 2004 PY - 2004 SN - 3-433-01705-0 SP - 52 EP - 58 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-3145 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Hasenstab, Andreas A1 - Rieck, C. A1 - Hillemeier, B. A1 - Krause, Martin T1 - Hohlstellenortung in Holzbalken mit dem Ultraschallverfahren T2 - ZfP in Anwendung, Entwicklung und Forschung - Jahrestagung 2002 N2 - Zusammenfassung Die Anwendung des Ultraschallecho-Verfahrens zur Hohlstellenortung in Holzbalken wird beschrieben. An Hand der Versuchsergebnisse wird der Einfluss der Anisotropie des Holzes auf die Messkopfanordnung und Schallgeschwindigkeit dargestellt. Mit der optimierten Messanordnung ist die erfolgreiche Detektierung von Nachbildungen von Minderdicken und Kernfäule möglich. Besonders klar sind Schäden in Faserrichtung (Kernfäulenachbildung) nachzuweisen. Die sehr guten Ergebnisse zeigen die Anwendbarkeit des Ultraschallecho-Verfahrens an Holz. T2 - Jahrestagung Zerstörungsfreie Materialprüfung 2002 CY - Weimar, Deutschland DA - 2002-05-06 KW - ZfP an Holzbauteilen KW - Fehlstellen KW - Minderdicken KW - Ultraschallecho-Experimente an Probekörpern PY - 2002 UR - http://www.ndt.net/article/dgzfp02/papers/p32/p32.htm SN - 3-931381-39-0 N1 - Serientitel: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. – Series title: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. IS - 80-CD PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-1937 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Scheid, Marc A1 - Geißler, Andreas A1 - Krause, Ulrich T1 - Zum Einfluss der Turbulenz auf die Druckentlastung von Gas- und Staubexplosionen T2 - Tagungsunterlagen, CD mit Manuskripten und PowerPoint-Präsentationen / 7. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit N2 - Der maßgebliche Einfluss turbulenter Strömungsbewegungen auf den Ablauf von Explosionen ist bereits seit längerem bekannt. Wegen der Schwierigkeit, Betrag und Richtung der turbulenten Schwankungsgeschwindigkeit in-situ zu messen, existieren jedoch nur wenige diesbezügliche experimentelle Daten. Es wurde deshalb eine aus drei Glassegmenten bestehende Versuchsapparatur mit etwa 100 l Volumen und einem Länge/Durchmesser-Verhältnis von 4,7 errichtet, die die gleichzeitige Messung der Strömungsgeschwindigkeit und deren turbulenter Fluktuation, der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Flamme, der zeitlichen Entwicklung des Explosionsdruckes sowie im Falle von Staubexplosionen der Staubkonzentration erlaubte. Die Glassegmente wurden durch Metallflansche verbunden, an welche insgesamt sechzehn gleichmäßig über Umfang und Höhe verteilte Ventilatoren zur kontrollierten Erzeugung eines Turbulenzfeldes montiert waren. Die Explosionsversuche wurden mit einem Propan-Stickstoff-Sauerstoff-Gemisch sowie mit einem Maisstärke-Luft-Gemisch durchgeführt. Die Zündung der explosionsfähigen Gemische erfolgte durch einen Hochspannungsfunken. Als Berstfolien wurden zwei Polyethylenfolien (Dicke 10 und 15 µm) und drei Aluminiumfolien (Dicke 15, 20 und 22 µm) verwendet. Die Versuche zeigten sowohl bei Gas- als auch bei Staubexplosionen eine Zunahme des reduzierten Explosionsdruckes für wachsende turbulente Schwankungs-geschwindigkeiten im Bereich von 0 m/s bis 0,45 m/s. Diese Zunahme war besonders ausgeprägt für verhältnismäßig kleine Entlastungsflächen (Durchmesser < 70 mm) bei geringen Ansprechdrücken (Polyethylenfolie), während für höhere Ansprechdrücke (Aluminiumfolie) der Einfluss der Turbulenz zurückging. Zur Ergänzung der Experimente wurden Simulationsrechnungen mit dem Computational Fluid Dynamics-Programm Fluent6 unternommen. Diese Rechnungen dienten der Validierung der den Programmen zugrunde liegenden Modelle im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit zur Berechnung von Explosionsabläufen in technischen Anlagen. Es konnte eine realistische Wiedergabe der Druck-Zeit-Verläufe durch die Rechnungen erreicht werden. T2 - 7. Fachtagung Arbeits-, Anlagen- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Deutschland DA - 2004-11-04 PY - 2004 SP - 15 Seiten (A 04) PB - VDI-Verl. CY - Halle AN - OPUS4-5069 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Scheid, Marc A1 - Geißler, Andreas A1 - Krause, Ulrich T1 - Experiments on the Influence of Turbulence on Vented Gas and Dust Explosions T2 - 5th International Symposium on Hazards, Prevention and Mitigation of Industrial Explosions (ISHPMIE) T2 - 5th International Symposium on Hazards, Prevention and Mitigation of Industrial Explosions (ISHPMIE) CY - Cracow, Poland DA - 2004-10-10 KW - Gas explosion KW - Dust explosion KW - Turbulence KW - Venting PY - 2004 SP - 176 EP - 187 PB - Central Mining Institute CY - Kattowitz AN - OPUS4-5074 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Hasenstab, Andreas A1 - Hillemeier, B. A1 - Krause, Martin ED - Bröker, F. T1 - Defect localisation in wood with low frequency ultrasonic echo technique T2 - Proceedings of the 14th International Symposium on Nondestructive Testing of Wood T2 - 14th International Symposium on Nondestructive Testing of Wood CY - Eberswalde, Germany DA - 2005-05-02 PY - 2005 SN - 3-8322-3949-9 SP - 331 EP - 336 PB - Shaker CY - Aachen AN - OPUS4-11307 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -