TY - JOUR A1 - Schlegel, Moritz-Caspar A1 - Russina, M. A1 - Günther, G. A1 - Grzimek, V. A1 - Gainov, R. A1 - Drescher, L. A1 - Kaulich, T. A1 - Graf, W. A1 - Urban, B. A1 - Daske, A. A1 - Grotjahn, K. A1 - Hellhammer, R. A1 - Buchert, G. A1 - Kutz, H. A1 - Rossa, L. A1 - Sauer, O.-P. A1 - Fromme, M. A1 - Wallacher, D. A1 - Kiefer, K. A1 - Klemke, B. A1 - Grimm, N. A1 - Gerischer, S. A1 - Tsapatsaris, N. A1 - Rolfs, K. T1 - Upgrade project NEAT02016 at Helmholtz Zentrum Berlin – What can be done on the medium power neutron source N2 - The neutron time-of-flight spectrometer NEAT has a long history of successful applications and is best suited to probe dynamic phenomena directly in the large time domain 10(-14) - 10(-10) s and on the length scale ranging from 0.05 to up to about 5 nm. To address user community needs for more powerful instrumental capabilities, a concept of the full upgrade of NEAT has been proposed. The upgrade started in 2010 after a rigorous internal and external selection process and resulted in 300-fold neutron count rate increase compared to NEAT01995. Combined with new instrumental and sample environmental capabilities the upgrade allows NEAT to maintain itself at the best world class level and provide an outstanding experimental tool for a broad range of scientific applications. The advanced features of the new instrument include an integrated guide-chopper system that delivers neutrons with flexible beam properties: either highly homogeneous beam with low divergence suitable for single crystals studies or "hot-spot" neutron distribution serving best small samples. Substantial increase of the detector angle coverage is achieved by using 416 He-3 position sensitive detectors. Placed at 3m from the sample, the detectors cover 20m(2) area and are equipped with modern electronics and DAQ using event recording techniques. The installation of hardware has been completed in June 2016 and on January 23, 2017 NEAT has welcomed its first regular users who took advantage of the high counting rate, broad available range of incoming neutron wavelengths and high flexibility of NEAT. Here we present details of NEAT upgrade, measured instrument characteristics and show first experimental results. KW - Neutron scattering KW - Neutron spectroscopy KW - Instrumentation KW - Time-of-flight neutron spectroscopy KW - Nanoscale dynamics PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.physb.2017.12.026 SN - 0921-4526 VL - 551 SP - 506 EP - 511 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-43514 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krüger, Simone A1 - Despinasse, Marie-Claire A1 - Stahn, Sebastian A1 - Raspe, Tina A1 - Nörthemann, K. A1 - Moritz, W. T1 - Freisetzung toxischer Gase bei der Verwendung von Grillgeräten in geschlossenen Räumen und deren frühzeitige Detektion N2 - Durch die Verwendung von Grillgeräten in geschlossenen Räumen, wie Gartenlauben, Wohnungen oder Garagen kam es in den vergangenen Jahren zu einer Vielzahl von Unfällen mit schweren Vergiftungen und Todesfällen. Seit 2008 scheint das Auftreten von Kohlenmonoxid (CO) Intoxikationen innerhalb Deutschland wieder zu zunehmen. Die Hauptursachen sind dabei der unsachgemäße Gebrauch von Holzkohlegrills, schlecht gewartete Gasthermen und Kamine. Zum Schutz der Bevölkerung ist deshalb eine Aufklärung über mögliche Gefahren wichtig. Im Rahmen dieser Arbeit wurden diese Gefahren bewertet. Es wurden verschiedene Brandszenarien mit Grillgeräten, mit unterschiedlichen Grillkohlearten und –mengen in geschlossenen Räumen realisiert und die entsprechenden Konzentrations-Zeit-Verläufe ermittelt. Bei den Brandversuchen wurden zudem notwendige Eingabeparameter für numerische Simulationen ermittelt, um die Verwendung von Holzkohlegrills in geschlossenen Räumen zu simulieren. Die Auswirkungen für Menschen beim Grillen in geschlossenen Räumen wurden quantifiziert, indem die Eintrittszeitpunkte der Handlungsunfähigkeit und des Todes mittels Fractional Effective Dose (FED)-Konzept bestimmt wurden. Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass eine frühzeitige Detektion der toxischen Gase zur Warnung von Personen dringend notwendig ist. In den durchgeführten Brandversuchen zeigte sich, dass die gebräuchlichen Rauchmelder auf Streulichtbasis keine rechtzeitige Warnung ermöglichen. Deshalb sind für solche Brandszenarien andere Branddetektoren erforderlich. Entsprechende Versuche mit CO-Brandmeldern zeigten, dass das freigesetzte CO beim Grillen in geschlossenen Räumen frühzeitig detektiert werden kann und Personen somit rechtzeitig gewarnt werden können. Zur frühzeitigen Erkennung von Schwelbränden wurde weiterhin ein neuer Wasserstoffdetektor getestet. Die Entstehung von Wasserstoff in einer sehr frühen Brandphase kann zur frühzeitigen Erkennung von Schwelbränden genutzt werden. Bei ersten Schwelbrandexperimenten mit Holzproben konnte Wasserstoff in einer geschlossenen Kammer (0,5 m3) nachgewiesen werden, noch bevor es zu einer erhöhten CO-Emission kam. Die Ergebnisse der Schwelbrandversuche werden vorgestellt und die Verwendbarkeit von CO- und Wasserstoff-Detektoren erörtert und diskutiert. T2 - 4. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztag / 3. vfdb-Workshop Brandschutzforschung CY - Magdeburg, Germany DA - 26.03.2015 KW - Toxizität KW - FED KW - Brandmelder KW - Brandfrüherkennung KW - Rauchgase KW - Kohlenmonoxid KW - Grillen PY - 2015 SN - 978-3-00-048960-0 SP - 1 EP - 13 AN - OPUS4-33188 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nörthemann, K. A1 - Moritz, W. A1 - Bienge, J.-E. A1 - Müller, J. A1 - Despinasse, Marie-Claire A1 - Raspe, Tina A1 - Krüger, Simone ED - Krüll, W. T1 - Forest fire detection using hydrogen sensors N2 - Forest fires start mostly in partial combustion. In this paper we present a hydrogen sensor to defect early stages of forest fires. First indoor experiments in a smoke density chamber with wood samples, proved that the sensor produce a strong signal change when the smouldering of wood starts, already before the CO concentration, measured in FTIR spectrometry, exceeds 10 ppm. In outdoor experiments we were able to detect forest fire in a distance of 110 m. T2 - AUBE '14 - 15th International conference on automatic fire detection CY - Duisburg, Germany DA - 14.10.2014 KW - Hydrogen sensor KW - Forest KW - Fire detection KW - Smoke gases KW - FTIR KW - Rauchkammer PY - 2014 SN - 978-3-940402-02-8 VL - 1 SP - 247 EP - 254 CY - Duisburg AN - OPUS4-31949 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Krüger, Simone A1 - Raspe, Tina A1 - Despinasse, Marie-Claire A1 - Moritz, W. A1 - Nörthemann, K. T1 - Wasserstoffsensoren zur früheren Branddetektion - Systematische Untersuchungen zur Wasserstoffgenerierung bei Schwelbränden und Entwicklung eines Wasserstoffsensors zur Brandfrüherkennung einschließlich Vergleich mit anderen Branddetektionssystemen N2 - Wasserstoff als Brandprodukt entsteht in einer sehr frühen Brandphase, insbesondere bei Schwelbränden. Durch die Entwicklung eines geeigneten Wasserstoffsensors ist es nicht nur möglich, sehr frühzeitig einen entstehenden Brand zu detektieren, sondern durch die Erkennung eines Entstehungsbrandes und frühzeitiger Löschmaßnahmen ergibt sich eine Vermeidung von Personen- und Sachschäden. Die sich in der Entwicklung befindlichen Wasserstoffsensoren wurden von der TLTS GmbH zur Verfügung gestellt. Im Rahmen dieses Projektes wurden diese Sensoren in verschiedenen Testbränden, d.h. sowohl im Labormaßstab, in der Rauchkammer, als auch in Realbrandszenarien in einer 2-Raum-Containerwohnung mit verschiedenen wohnungstypischen Materialien und Gebrauchsgegenständen getestet, insbesondere in Kombination mit anderen analytischen Methoden und im Vergleich mit anderen Detektionssystemen. Der Schwerpunkt lag in der Rauchgaskomponentendetektion in der frühen Brandphase, insbesondere der Wasserstoffgenerierung in Abhängigkeit des Brandszenarios. Es erfolgten umfangreiche Untersuchungen bezüglich der Korrelation von Brandmaterialien, thermischen Bedingungen, Strömungsverhältnissen und geometrischen Bedingungen zur Wasserstoffgenerierung, ihrem zeitlichen Verlauf und der Relation zu anderen entstehenden Gasen (z.B. Kohlenstoffmonoxid) und der Rauchentwicklung unter exakt definierten (reproduzierbaren) Brandentstehungsbedingungen. Dadurch wurde eine quantifizierbare Bewertung des Wasserstoffsensors gegenüber bestehenden Systemen erreicht. Aus den Untersuchungen sind ebenfalls Schlussfolgerungen zu den Vorteilen und Grenzen der Implementierung von Wasserstoffsensoren in Multisensor-Brandmelder ableitbar. Es konnte anhand der Testbrände gezeigt werden, dass der H2-Sensor bei Schwelbrandversuche von wohnungstypischen Materialien geeignet ist und ein sehr frühzeitiger Nachweis sehr geringer H2-Konzentrationen, noch bevor Rauch und CO detektiert werden können, möglich ist und diese somit eine Alternative oder Ergänzung zu traditionellen Rauch- und CO-Meldern für mehr Sicherheit sind. Für den kommerziellen Einsatz dieser Sensoren müssen die Einflussfaktoren, wie z.B. mit der Luftfeuchtigkeit und Querempfindlichkeiten, wie z.B. mit anderen Brandgasen, wie CO weiter verbessert werden. KW - Wasserstoffsensoren KW - Branddetektion PY - 2016 SN - 978-3-9817502-9-4 VL - 2016 SP - 1 EP - 184 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-35773 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krüger, Simone A1 - Despinasse, Marie-Claire A1 - Raspe, Tina A1 - Nörthemann, K. A1 - Moritz, W. T1 - Early fire detection: Are hydrogen sensors able to detect pyrolysis of house hold materials? N2 - We analysed the hydrogen generation during the smouldering of polymeric materials, which are typically used in the household, in the Smoke Density Chamber coupled to a new developed hydrogen sensor to detect early stages of fires. The results of hydrogen generation were compared with the emission of carbon monoxide and smoke during the fire scenarios. Additionally, the results were compared with parameters used in traditional commercial detection systems. In this scenario, the hydrogen sensor showed encouraging results for the detection of fires in earlier phase compared to traditional detectors. Furthermore, we tested the new developed hydrogen sensor in a real room with different fire scenarios. We have also investigated interferences, e.g. steam and cigarette smoke. The hydrogen sensor could detect hydrogen generation in the earliest stage of fire, even before CO and smoke were developed in detectable amounts. Therefore, the hydrogen sensor can be applied for early fire detection in case of pyrolysis. The sensors are quite good for detecting pyrolysis gases. But when it comes to a fast ignition other techniques are more suitable for it. The sensors are best for combination with other techniques, such as smoke detectors. T2 - IAFSS 12th Symposium 2017 CY - Lund, Sweden KW - Fire chemistry KW - Hydrogen sensor PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2017.04.035 SN - 0379-7112 SN - 1873-7226 VL - 91 SP - 1059 EP - 1067 PB - Elsevier AN - OPUS4-41895 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Moritz, W. T1 - Catalytic Properties of Ternary Alloys Continuous Gradient - High Throughput Screening Macroscope - CG-HTSM T2 - 216th Electrochemical Society (ECS) Meeting CY - Vienna, Austria DA - 2009-10-04 PY - 2009 AN - OPUS4-19528 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Moritz, W. T1 - Optimisation of chemical sensors using the Continuous Gradient - High Throughput Screening Macroscope - CG-HTSM T2 - 217th ECS Meeting CY - Vancouver, Canada DA - 2010-04-25 PY - 2010 AN - OPUS4-20846 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Moritz, W. A1 - Krause, S. A1 - Roth, U. A1 - Klimm, D. A1 - Lippitz, Andreas T1 - Re-activation of an all solid state oxygen sensor N2 - The silicon based semiconductor structure Si/SiO2/Si3N4/LaF3/Pt can be used as a potentiometric oxygen sensor working at room temperature. A thermal re-activation can be applied to overcome the earlier disadvantage of an increase in response time with continuous use. Using the Pt gate electrode as a resistive heater, very short electrical high-power pulses can be applied. A heating time as short as 300 ns was sufficient for the re-activation of the sensor. This way, only the sensitive thin layer system LaF3/Pt was heated, and the whole sensor was at room temperature immediately after heating. Impedance spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and quadruple mass spectrometric (QMS)–thermogravimetry (TG) were used to investigate the mechanism of deterioration in dynamic sensor behaviour and re-activation. The formation of hydrated carbonate and the desorption of CO2 and H2O have been shown to be the causes. KW - Chemical sensor KW - Thermal treatment KW - Activation KW - LaF3 KW - Pt PY - 2001 DO - https://doi.org/10.1016/S0003-2670(01)00993-X SN - 0003-2670 SN - 1873-4324 SN - 0378-4304 VL - 437 SP - 183 EP - 190 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-6836 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Moritz, W. A1 - Werner, R. A1 - Tausche, A. A1 - Cherkaschinin, G. A1 - Molajew, R. A1 - Wirth, Thomas A1 - Unger, Wolfgang A1 - Linke, S. T1 - Alloys for gas sensors investigated using the continuous gradient-high throughput screening macroscope CG-HTSM N2 - Ternary alloys have been studied as the gate metal of chemical sensors based on the field effect in silicon. The investigation of reduced poisoning of hydrogen sensors by H2S is presented in the alloy system PdxNiyCo1-x-y. A new method in high throughput screening of alloys is applied. Not singular sample compositions but a continuous gradient in alloy concentrations was produced on a semiconductor sample. A laser scanning system produces a photo current in the semiconductor to map the sensor signal and provide a quasi continuous alloy characterization. The new system is therefore called Continuous Gradient—High Throughput Screening Macroscope (CG-HTSM). Typically 625 alloys are characterized in 15 minutes. The resolution of our set-up allows distinguishing 100.000 alloy compositions. KW - Alloy KW - Sensor KW - High throughput screening KW - Macroscope PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1166/sl.2011.1586 SN - 1546-198X SN - 1546-1971 VL - 9 IS - 2 SP - 662 EP - 664 PB - American Scientific Publishers (ASP) CY - Stevenson Ranch, CA, USA AN - OPUS4-24504 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gerlitzke, A.-K. A1 - Nörthemann, K. A1 - Lang, M. A1 - Milstrey, M. A1 - Kaufer, R. A1 - Woratz, M. A1 - Banach, Ulrich A1 - Hübert, Thomas A1 - Moritz, W. T1 - Long-term stability of the low energy hydrogen sensor N2 - A silicon MIS-structure prepared with thin layers of the super-ionic conductor LaF3 and Pd is used to detect hydrogen. The sensor is able to detect hydrogen in a concentration range from below one ppm to the lower flammable limit in air which is 4 vol.-%. The chip operates at room temperature which results in an extremely low energy consumption compared to other hydrogen sensors. Only once per day a short heating pulse is necessary to reactivate the sensor chip. In cooperation with the BAM, a long-term experiment was carried out. The duration of the measurement was about three months, with a hydrogen exposure every two weeks. The sensor signal remained stable over the measured period. T2 - IMCS 2012 - 14th International meeting on chemical sensors CY - Nuremberg, Germany DA - 20.05.2012 KW - Hydrogen detection KW - Long-term measurement KW - MIS-structure KW - Low energy sensor PY - 2012 SN - 978-3-9813484-2-2 DO - https://doi.org/10.5162/IMCS2012/P2.5.1 SP - 1571 EP - 1574 PB - AMA Service GmbH CY - Wunstorf AN - OPUS4-26177 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -