TY - RPRT A1 - Seah, M.P. A1 - Spencer, S.J. A1 - Bensebaa, F. A1 - Vickridge, I. A1 - Danzebrink, H. A1 - Krumrey, M. A1 - Gross, Thomas A1 - Österle, Werner A1 - Wendler, E. A1 - Rheinländer, B. A1 - Azuma, Y. A1 - Kojima, I. A1 - Suzuki, N. A1 - Suzuki, M. A1 - Tanuma, S. A1 - Moon, D.W. A1 - Lee, H.J. A1 - Cho, H.M. A1 - Chen, H.Y. A1 - Wee, A. T. S. A1 - Osipowicz, T. A1 - Pan, J.S. A1 - Jordaan, W.A. A1 - Hauert, R. A1 - Klotz, U. A1 - van der Marel, C. A1 - Verheijen, M. A1 - Tamminga, Y. A1 - Jeynes, C. A1 - Bailey, P. A1 - Biswas, S. A1 - Falke, U. A1 - Nguyen, N.V. A1 - Chandler-Horowitz, D. A1 - Ehrstein, J.R. A1 - Muller, D. A1 - Dura, J.A. T1 - Ultra-thin SiO2 on Si, Part V: Results of a CCQM Pilot Study of Thickness Measurements KW - SiO2 KW - Thin films KW - Thickness KW - XPS KW - Ellipsometry KW - TEM PY - 2003 SN - 1473-2734 SP - 57 pages AN - OPUS4-4118 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Traulsen, C. H.-H. A1 - Kunz, V. A1 - Heinrich, Thomas A1 - Richter, S. A1 - Holzweber, Markus A1 - Schulz, A. A1 - von Krbek, L. K. S. A1 - Scheuschner, U. T. J. A1 - Poppenberg, J. A1 - Unger, Wolfgang A1 - Schalley, C. A. T1 - Synthesis and coordinative layer-by-layer deposition of pyridine-functionalized gold nanoparticles and tetralactam macrocycles on silicon substrates N2 - Coordination chemistry was applied to deposit pyridine-functionalized gold nanoparticles on silicon substrates. The particles were synthesized through the Brust/Schiffrin route with a subsequent ligand exchange reaction yielding well-defined particles of two different sizes. Multilayer deposition was carried out on a pyridine-terminated SAM, anchored on a hydroxyl-terminated silicon surface. Analogously, Hunter/Vögtle-type tetralactam macrocycle multilayers were deposited as well as mixed layers containing both either in an alternating sequence or as a macrocycle multilayer with a terminating nanoparticle layer. These composite layers were examined with respect to their ability to bind squaraine axles in the macrocycle cavities. The amount of guest bound is higher for the composite layer with alternating macrocycles and nanoparticles. KW - Layer-by-layer deposition KW - Functionalized Au nanoparticles KW - SEM KW - TEM KW - DLS KW - XPS KW - NEXAFS KW - ToF-SIMS KW - IR KW - UV-vis PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1021/la403222x SN - 0743-7463 SN - 1520-5827 VL - 29 IS - 46 SP - 14284 EP - 14292 PB - American Chemical Society CY - Washington, DC AN - OPUS4-29699 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schneider, Ralf A1 - Weigert, Florian A1 - Lesnyak, V. A1 - Leubner, S. A1 - Lorenz, T. A1 - Behnke, Thomas A1 - Dubavik, A. A1 - Joswig, J.-O. A1 - Resch-Genger, Ute A1 - Gaponik, N. A1 - Eychmüller, A. ED - Resch-Genger, Ute ED - Schneider, Ralf T1 - pH and concentration dependence of the optical properties of thiol-capped CdTe nanocrystals in water and D2O N2 - The optical properties of semiconductor nanocrystals (SC NCs) are largely controlled by their size and surface chemistry, i.e., the chemical composition and thickness of inorganic passivation shells and the chemical nature and number of surface ligands as well as the strength of their bonds to surface atoms. The latter is particularly important for CdTe NCs, which – together with alloyed CdₓHg₁₋ₓTe – are the only SC NCs that can be prepared in water in high quality without the need for an additional inorganic passivation shell. Aiming at a better understanding of the role of stabilizing ligands for the control of the application-relevant fluorescence features of SC NCs, we assessed the influence of two of the most commonly used monodentate thiol ligands, thioglycolic acid (TGA) and mercaptopropionic acid (MPA), on the colloidal stability, photoluminescence (PL) quantum yield (QY), and PL decay behavior of a set of CdTe NC colloids. As an indirect measure for the strength of the coordinative bond of the ligands to SC NC surface atoms, the influence of the pH (pD) and the concentration on the PL properties of these colloids was examined in water and D₂O and compared to the results from previous dilution studies with a set of thiol-capped Cd₁₋ₓHgₓTe SC NCs in D₂O. As a prerequisite for these studies, the number of surface ligands was determined photometrically at different steps of purification after SC NC synthesis with Ellman’s test. Our results demonstrate ligand control of the pH-dependent PL of these SC NCs, with MPA-stabilized CdTe NCs being less prone to luminescence quenching than TGA-capped ones. For both types of CdTe colloids, ligand desorption is more pronounced in H₂O compared to D₂O, underlining also the role of hydrogen bonding and solvent molecules. KW - Quantum dots KW - Fluorescence KW - Ligand analysis KW - Nano particles PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-371253 DO - https://doi.org/10.1039/c6cp03123d VL - 18 IS - 28 SP - 19083 EP - 19092 PB - RSC CY - Cambridge AN - OPUS4-37125 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stephan, Ina A1 - Dimke, Thomas A1 - Guterman, R. A1 - Smith, C. A. A1 - Cataldo, V. A. T1 - Antibacterial and degradable thioimidazolium poly(ionic liquid) N2 - New antibacterial agents are urgently required to fight the emergence of antibiotic-resistant bacteria. We recently synthesized the first thioimidazolium ionene, which has antibacterial properties and can degrade in various media. This dual functionality is crucial in order to limit the environmental impact of these biocides. We have found that our polymer is stronger than benzalkonium chloride (BAC) against Pseudomonas aeruginosa and also readily degrades in the presence of base, while remaining stable in acidic environments. These results highlight a new emerging class of antibacterial degradable polymers. KW - Ionic liquid KW - Antibacterial polymer KW - Amphiphilic polymer KW - Thioimidazolium KW - Degradable polymer KW - Polyioinic liquid PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.0c02666 VL - 8 IS - 22 SP - 8419 EP - 8424 PB - ACS Publications AN - OPUS4-50982 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Meiers, Emelie A1 - Scholl, Juliane A1 - Droas, Morten A1 - Vogel, Christian A1 - Leube, Peter A1 - Sommerfeld, Thomas A1 - Bagheri, A. A1 - Adam, Christian A1 - Seubert, A. A1 - Koch, Matthias T1 - Development and evaluation of analytical strategies for the monitoring of per- and polyfluoroalkyl substances from lithium-ion battery recycling materials N2 - Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are well-known as “forever chemicals” and persistent pollutants released by different anthropogenic sources. The potential release of PFAS from accumulating electronic waste and lithium-ion battery (LIB) recycling activities has gained increasing attention in the past years. This creates a need for analytical methods tailored for the determination of PFAS out of environmental matrices related to the named activities or directly out of the concerned materials. In this work, analytical strategies for the monitoring of PFAS in LIB recycling materials were explored for a group of legacy perfluoro sulfonic- and carbonic acids (PFSA and PFCA) and of fluorinated sulfonylimides suspected to be LIB electrolyte ingredients. These analytical strategies comprehend PFAS target approaches with a herein optimized liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC–MS/MS) method equipped with a HILIC (hydrophilic interaction liquid chromatography) column in combination with the TOP (total oxidizable precursor) assay and an adapted sample preparation method for high-matrix LIB recycling materials. The validated target method was applied to a set of LIB recycling materials: end-of-life batteries, black masses from hydrometallurgical recycling, and gas absorption solutions from thermal treatment of black masses as part of the recycling procedure. Investigation results show that the LIB industry can be connected to the release of both “LIB”-PFAS, such as the target sulfonylimides, and “already-legacy” PFAS, like the PFSA and PFCA. Especially, the presence of trifluoroacetic acid (TFA) as an emerging pollutant in every investigated LIB material type underlines the threat of PFAS emissions from LIB waste and recycling activities. KW - Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) KW - Battery PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-647015 DO - https://doi.org/10.1007/s00216-025-06165-8 SN - 1618-2642 VL - 417 SP - 6567 EP - 6583 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-64701 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Faghani, A. A1 - Gholami, M. F. A1 - Trunk, M. A1 - Müller, J. A1 - Pachfule, P. A1 - Vogl, S. A1 - Donskyi, Ievgen A1 - Li, M. A1 - Nickl, Philip A1 - Shao, J. A1 - Huang, M. R. S. A1 - Unger, Wolfgang A1 - Arenal, R. A1 - Koch, C. T. A1 - Paulus, B. A1 - Rabe, J. P. A1 - Thomas, A. A1 - Haag, R. A1 - Adeli, M. T1 - Metal-Assisted and Solvent-Mediated Synthesis of Two-Dimensional Triazine Structures on Gram Scale N2 - Covalent triazine frameworks are an emerging material class that have shown promising performance for a range of applications. In this work, we report on a metal-assisted and solvent-mediated reaction between calcium carbide and cyanuric chloride, as cheap and commercially available precursors, to synthesize two-dimensional triazine structures (2DTSs). The reaction between the solvent, dimethylformamide, and cyanuric chloride was promoted by calcium carbide and resulted in dimethylamino-s-triazine intermediates, which in turn undergo nucleophilic substitutions. This reaction was directed into two dimensions by calcium ions derived from calcium carbide and induced the formation of 2DTSs. The role of calcium ions to direct the two-dimensionality of the final structure was simulated using DFT and further proven by synthesizing molecular intermediates. The water content of the reaction medium was found to be a crucial factor that affected the structure of the products dramatically. While 2DTSs were obtained under anhydrous conditions, a mixture of graphitic material/2DTSs or only graphitic material (GM) was obtained in aqueous solutions. Due to the straightforward and gram-scale synthesis of 2DTSs, as well as their photothermal and photodynamic properties, they are promising materials for a wide range of future applications, including bacteria and virus incapacitation. KW - XPS KW - Triazine KW - 2D PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1021/jacs.0c02399 VL - 142 IS - 30 SP - 12976 EP - 12986 PB - ACS American Chemical Society AN - OPUS4-51203 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schäfer, N. A1 - Chahine, G. A. A1 - Wilkinson, A. J. A1 - Schmid, Thomas A1 - Rissom, T. A1 - Schülli, T. U. A1 - Abou-Ras, D. T1 - Microstrain distributions in polycrystalline thin films measured by X-ray microdiffraction N2 - Microstrain distributions were acquired in functional thin films by high-resolution X-ray microdiffraction measurements, using polycrystalline CuInSe2 thin films as a model system. This technique not only provides spatial resolutions at the submicrometre scale but also allows for analysis of thin films buried within a complete solar-cell stack. The microstrain values within individual CuInSe2 grains were determined to be of the order of 10^-4. These values confirmed corresponding microstrain distribution maps obtained on the same CuInSe2 layer by electron backscatter diffraction and Raman microspectroscopy. KW - Microstrain distribution KW - X-ray microdiffraction KW - Polycrystalline thin films KW - Raman microscopy PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-366592 DO - https://doi.org/10.1107/S1600576716003204 SN - 1600-5767 VL - 49 SP - 632 EP - 635 AN - OPUS4-36659 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lisy, M.-R. A1 - Goermar, A. A1 - Thomas, C. A1 - Pauli, Jutta A1 - Resch-Genger, Ute A1 - Kaiser, W.A. A1 - Hilger, I. T1 - In Vivo Near-infrared Fluorescence Imaging of Carcinoembryonic Antigen-expressing Tumor Cells in Mice N2 - Purpose: To prospectively depict carcinoembryonic antigen (CEA)-expressing tumors in mice with a high-affinity probe consisting of a near-infrared (NIR) fluorochrome and the clinically used anti-CEA antibody fragment arcitumomab. Materials and Methods: This study was approved by the regional animal committee. By coupling a NIR fluorescent (NIRF) cyanine dye (DY-676) to a specific antibody fragment directed against CEA (arcitumomab) and a nonspecific IgG Fab fragment, a bio-optical high-affinity fluorescent probe (anti-CEA–DY-676) and a low-affinity fluorescent probe (FabIgG–DY-676) were designed. The dye-to-protein ratios were determined, and both probes were tested for NIRF imaging in vitro on CEA-expressing LS-174T human colonic adenocarcinoma cells and CEA-nonexpressing A-375 human melanoma cells by using a bio-optical NIR small-animal imager. In vivo data of xenografted LS-174T and A-375 tumors in mice (n = 10) were recorded and statistically analyzed (Student t test). Results: The dye-to-protein ratios were determined as 3.0–3.5 for both probes. In vitro experiments revealed the specific binding of the anti-CEA–DY-676 probe on CEA-expressing cells as compared with CEA-nonexpressing cells; the FabIgG–DY-676 probe showed a markedly lower binding affinity to cells. In vivo LS-174T tumors xenografted in all mice could be significantly distinguished from A-375 tumors with application of the anti-CEA–DY-676 but not with that of the FabIgG–DY-676 at different times (2–24 hours, P < .005) after intravenous injection of the probes. Semiquantitative analysis revealed maximal fluorescence signals of anti-CEA–DY-676 to CEA-expressing tumors about 8 hours after injection. Conclusion: Findings of this study indicate the potential use of the high-affinity probe anti-CEA–DY-676 for specific NIRF imaging in in vivo tumor diagnosis. KW - Fluorescence spectroscopy KW - NIR fluorescent dye KW - NIRF imaging KW - Antibogy fragment arcitumomab KW - Carcinoembryonic antigen PY - 2008 DO - https://doi.org/10.1148/radiol.2472070123 SN - 0033-8419 SN - 1527-1315 VL - 247 IS - 3 SP - 779 EP - 787 PB - Radiological Society of North America CY - Oak Brook, Ill. AN - OPUS4-17629 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Österle, Werner A1 - Deutsch, Cornelius A1 - Gradt, Thomas A1 - Orts Gil, Guillermo A1 - Schneider, Thomas A1 - Dmitriev, A.I. T1 - Tribological screening tests for the selection of raw materials for automotive brake pad formulations N2 - A modified pin-on-disc test was applied to determine tribological properties of typical brake pad constituents. Ball-milling of these ingredients together with iron oxide and graphite provided model materials displaying the main features of real third bodies. Solid lubricants like graphite affected the friction and wear behaviour of Fe3O4 powders considerably whereas further addition of hard nanoparticles induced only minor effects. This was corroborated by comparison with modelling results. MoS2 played a dual role. Depending on special conditions, this ingredient either reduced or increased friction. The latter could be explained, after nanoscopic characterization, by oxidation and destruction of the wear-protecting tribofilm. KW - Brake pad formulation KW - Raw materials KW - Third body KW - Pin-on-disc test PY - 2014 DO - https://doi.org/10.1016/j.triboint.2014.01.017 SN - 0301-679X VL - 73 SP - 148 EP - 155 PB - Butterworth-Heinemann CY - Oxford AN - OPUS4-30221 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dietrich, Paul A1 - Horlacher, T. A1 - Gross, Thomas A1 - Wirth, Thomas A1 - Castelli, R. A1 - Shard, A.G. A1 - Alexander, M. A1 - Seeberger, P. H. A1 - Unger, Wolfgang T1 - Surface analytical characterization of carbohydrate microarrays N2 - Microarrays are a versatile platform for diagnostics and high-throughput analysis. Carbohydrate microarrays are valuable tools to investigate interactions with other molecules since many glycans are involved in fundamental biological processes. A combined X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) surface analysis was used to investigate the basic steps in the production of carbohydrate microarrays. The preparation included coupling of a thiol-terminated mannoside to maleimide-functionalized glass surfaces derived from γ-aminopropyl silane (GAPS) slides. XPS results clearly demonstrate successful chemical modification in each fabrication step, and ToF-SIMS imaging revealed immobilized carbohydrates in the spotted regions of the final microarray. KW - Carbohydrates KW - Microarrays KW - XPS KW - ToF-SIMS KW - Nona-mannoside KW - Maleimide surfaces KW - Surface analysis PY - 2010 DO - https://doi.org/10.1002/sia.3255 SN - 0142-2421 SN - 1096-9918 VL - 42 SP - 1188 EP - 1192 PB - Wiley CY - Chichester AN - OPUS4-21500 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Kind, Thomas A1 - Krause, Martin A1 - Schulze, S. A1 - Taffe, A. A1 - Trela, Christiane A1 - Wöstmann, Jens T1 - Praktische Anwendung zerstörungsfreier Prüfverfahren an Brücken N2 - Die drei Beispiele zerstörungsfreier Prüfungen an Spannbetonbrücken zeigen unterschiedliche Problemstellungen und deren Lösung mit unterschiedlichen Ansätzen. Allen drei Beispielen gemeinsam ist die Verwendung kommerzieller Geräte. Diese werden von verschiedenen Anbietern bereitgestellt. Eine weitere Gemeinsamkeit ist, dass die Grundgeräte durch zusätzliche Maßnahmen ergänzt. Erst dann ist der gewünschte Untersuchungserfolg sicher gestellt. Im ersten Beispiel wurde die vom Auftraggeber geforderte Präzision dadurch erreicht, dass systematische Voruntersuchungen stattfanden. Die Übertragung der Lokalisierung direkt auf die Betonoberfläche stellte sicher, dass keinen Informationsverluste an die nachfolgenden Aufgaben auftraten. Das zweite Beispiel zeigt den Nutzen von Automatisierung und Kombination von Verfahren. Damit können dem Auftraggeber die notwendigen Angaben über Einbauteile mit großer Detaitreue und leicht verständlicher Visualisierung aufbereitet werden. Der abschließende Bericht zeigt, wie vorhandene Auswertungen sinnvoll durch noch in der Forschung befindliche Ansätze bereichert werden. Insgesamt ist die zerstörungsfreie Prüfung in der Lage, an Brücken preisrelevante Fragestellungen zu lösen. Voraussetzung hierfür ist eine sorgfältig geplante Vorgehensweise und ein sicheres Verständnis der Grundlage der eingesetzten Geräte und Auswertungsschritte. T2 - 1. Brückenkolloquium - Beurteilung, Ertüchtigung und Instandsetzung von Brücken CY - Ostfildern/Stuttgart, Germany DA - 24.06.2014 PY - 2014 SP - Paper 00_08, 1 EP - 8 AN - OPUS4-31032 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hübert, Thomas A1 - Boon-Brett, L. A1 - Palmisano, V. A1 - Frigo, G. A1 - Hellstrand, A. A1 - Kiesewetter, O. A1 - May, M. ED - Carcassi, M.N. T1 - Trends in gas sensor development for hydrogen safety N2 - Gas sensors are applied for facilitating the safe use of hydrogen in, for example, fuel cell and hydrogen fuelled vehicles. New sensor developments, aimed at meeting the increasingly stringent performance requirements in emerging applications are presented based on in-house technical developments and a literature study. The strategy of combining different detection principles, i.e. sensors based on electrochemical cells, semiconductors or field effects in combination with thermal conductivity sensor or catalytic combustion elements, in one new measuring system is reported. This extends the dynamic measuring range of the sensor while improving sensor reliability to achieve higher safety integrity through diverse redundancy. The application of new nanoscaled materials, nano wires, carbon tubes and graphene as well as the improvements in electronic components of fieldeffect, resistive-type and optical systems are evaluated in view of key operating parameters such as sensor response time, low energy consumption and low working temperature. T2 - ICHS2013 - 5th International conference on hydrogen safety CY - Brussels, Belgium DA - 09.09.2013 KW - Hydrogen KW - Safety KW - Sensors PY - 2013 SN - 978-2-9601366-0-9 SP - Paper 123, 1 EP - 14 AN - OPUS4-31079 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Griesche, Axel A1 - Dabah, Eitan A1 - Kardjilov, N. A1 - Hilger, A. A1 - Manke, I. A1 - Kannengießer, Thomas T1 - Imaging of hydrogen in steels using neutrons N2 - We investigated the hydrogen distribution spatially and temporally in technical iron at room temperature. Samples were charged electrochemically and subsequently analysed by means of neutron radiography and tomography. The radiographic images allowed for a time-resolved analysis of hydrogen fluxes. The three-dimensional distribution of hydrogen measured by neutron tomography delivered valuable information for the damage analysis of hydrogen-induced cracks. For the first time hydrogen concentration gradients inside the material could be detect directly together with the cracks. The neutron radiography and tomography results were gained at the Research Reactor BER II of the HZB in Berlin. KW - Hydrogen embrittlement KW - Hydrogen diffusion KW - Neutron tomography KW - Blister PY - 2014 DO - https://doi.org/10.3139/146.111043 SN - 1862-5282 VL - 105 IS - 7 SP - 640 EP - 644 PB - Carl Hanser CY - München AN - OPUS4-31084 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kanzler, D. A1 - Rentala, V. A1 - Bertovic, Marija A1 - Heckel, Thomas A1 - Rosenthal, Martina A1 - Keßler, S. A1 - Dethof, F. A1 - Stolz, R. A1 - Jüngert, A. A1 - Vrana, J. T1 - Die deutschen Bestrebungen zur Normierung der Fähigkeits- und Zuverlässigkeitsbewertung der zerstörungsfreien Prüfung N2 - Seit 1999 existiert das MIL-HDBK 1823, die us-amerikanische Leitfaden zur Erstellung einer Probability of Detection (POD; Fehlerdetektionswahrscheinlichkeit). Obwohl das Dokument als internationaler Stand der Technik angesehen wird, ist die allgemeine Anwendung in der ZfP-Praxis von einigen Nachteilen begleitet: 1. Die beschriebenen POD‘s bilden ausschließlich die Grundlagen-POD ab, jeweils mit nur einem Fehlerparameter und einem Signalparameter. Modernere Ansätze werden hier nicht adressiert. 2. Die aktuelle Version verzichtet fast vollständig auf konkrete mathematische Formulierungen. 3. Die Richtlinie richtet sich hauptsächlich an die militärische Luftfahrt. 4. Das Dokument ist nur in englischer Sprache verfügbar. Mit Hilfe eines BMWi-Förderprojekts wird ein weiterführendes Regelwerk auf Basis der MIL-HDBK 1823 unter deutscher Federführung erarbeitet, welches die Anwendung der POD-Berechnung auf eine breitere Basis stellt und die oben genannten Nachteile der MIL-HDBK 1823 behebt. Das vorgestellte Projekt „normPOD“ wird eine normative, branchenübergreifend einsetzbare Beschreibung des Vorgehens bei der Berechnung einer POD zur Zuverlässigkeitsbewertung zerstörungsfreier Prüfungen entwickeln. Hierbei wird Klarheit über unterschiedliche POD-Ansätze geschaffen und anhand praktischer Beispiele aus Maschinenbau und Bauwesen ein Leitfaden für den Praxiseinsatz erarbeitet. Das Poster gibt einen Überblick über die geplanten Arbeiten innerhalb des Projekts und lädt die Beteiligten der DGZfP-Jahrestagung zur Diskussion ein, um eine breite Basis und Akzeptanz für die entwickelten Berechnungsverfahren zu schaffen, insbesondere in Hinblick auf ZfP 4.0 und Digitalisierung. T2 - Jahrestagung der DGZfP CY - Online meeting DA - 10.05.2021 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - ZfP KW - Zuverlässigkeit KW - Standardisierung KW - Human Factors PY - 2021 AN - OPUS4-53547 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kanzler, D. A1 - Bertovic, Marija A1 - Dethof, F. A1 - Heckel, Thomas A1 - Jüngert, A. A1 - Keßler, S. A1 - Rentala, V. A1 - Rosenthal, Martina A1 - Stolz, R. A1 - Vrana, J. T1 - Die deutschen Bestrebungen zur Normierung der Fähigkeits- und Zuverlässigkeitsbewertung der zerstörungsfreien Prüfung N2 - Seit 1999 existiert das MIL-HDBK 1823, die us-amerikanische Leitfaden zur Erstellung einer Probability of Detection (POD; Fehlerdetektionswahrscheinlichkeit). Obwohl das Dokument als internationaler Stand der Technik angesehen wird, ist die allgemeine Anwendung in der ZfP-Praxis von einigen Nachteilen begleitet: 1. Die beschriebenen POD‘s bilden ausschließlich die Grundlagen-POD ab, jeweils mit nur einem Fehlerparameter und einem Signalparameter. Modernere Ansätze werden hier nicht adressiert. 2. Die aktuelle Version verzichtet fast vollständig auf konkrete mathematische Formulierungen. 3. Die Richtlinie richtet sich hauptsächlich an die militärische Luftfahrt. 4. Das Dokument ist nur in englischer Sprache verfügbar. Mit Hilfe eines BMWi-Förderprojekts wird ein weiterführendes Regelwerk auf Basis der MIL-HDBK 1823 unter deutscher Federführung erarbeitet, welches die Anwendung der POD-Berechnung auf eine breitere Basis stellt und die oben genannten Nachteile der MIL-HDBK 1823 behebt. Das vorgestellte Projekt „normPOD“ wird eine normative, branchenübergreifend einsetzbare Beschreibung des Vorgehens bei der Berechnung einer POD zur Zuverlässigkeitsbewertung zerstörungsfreier Prüfungen entwickeln. Hierbei wird Klarheit über unterschiedliche POD-Ansätze geschaffen und anhand praktischer Beispiele aus Maschinenbau und Bauwesen ein Leitfaden für den Praxiseinsatz erarbeitet. Das Poster gibt einen Überblick über die geplanten Arbeiten innerhalb des Projekts und lädt die Beteiligten der DGZfP-Jahrestagung zur Diskussion ein, um eine breite Basis und Akzeptanz für die entwickelten Berechnungsverfahren zu schaffen, insbesondere in Hinblick auf ZfP 4.0 und Digitalisierung. T2 - Jahrestagung der DGZfP CY - Online meeting DA - 10.05.2021 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - ZfP KW - Zuverlässigkeit KW - Standardisierung KW - Human Factors PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-535628 UR - www.ndt.net/article/dgzfp2021/papers/P40.pdf SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-53562 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kanzler, D. A1 - Rentala, V. A1 - Bertovic, Marija A1 - Heckel, Thomas A1 - Rosenthal, Martina A1 - Keßler, S. A1 - Stolz, R. A1 - Dethof, F. A1 - Jüngert, A. A1 - Vrana, J. T1 - Prüf‘ ich noch – oder mess‘ ich schon? Ein Konzept für die Prüfunsicherheitsbestimmung von zerstörungsfreien Prüfsystemen N2 - Häufig stellt sich die Frage, ob eine Materialinhomogenität kritisch für die strukturelle Integrität eines Bauteils ist. Dies ist häufig abhängig von der Größe und der Geometrie dieser Materialinhomogenität. Während die korrekte Bestimmung einer Defektgröße zweifelsfrei eine Messaufgabe darstellt, ist die Detektion eines Materialdefekts die Hauptaufgabe eines Prüfsystems. Allerdings sind manche Defekte zu klein, um detektiert zu werden. Es ist jedoch schwierig, etwas zu bemessen, was nur schwer gefunden werden kann, stellen sowohl die Detektion als auch die Fähigkeit den Defekt zu bemaßen, Teile der der Bewertung eines Prüfsystems dar. Die vorliegende Publikation beschäftigt sich zum einen mit der Notwendigkeit, die Auffindwahrscheinlichkeit von Prüfverfahren zu bewerten, und zum anderen mit den Schritten, mit denen das Konzept der Prüfunsicherheitsbewertung national und international vorangetrieben wird. Final werden die Methoden evaluiert, die den Schulterschluss zwischen Prüf- und Messunsicherheitsbestimmung ermöglichen. Ergänzt wird der Artikel mit Beispielen aus der Industrie, welche die aktuelle Relevanz des Themas untermauern. T2 - 10. VDI-Fachtagung Messunsicherheit praxisgerecht bestimmen – Prüfprozesse in der industriellen Praxis 2021 CY - Erfurt, Germany DA - 10.11.2021 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Zuverlässigkeit KW - Probability of detection KW - Messunsicherheit KW - Human factors PY - 2021 SN - 978-3-18-102390-7 DO - https://doi.org/10.51202/9783181023907-367 SN - 0083-5560 VL - VDI-Bericht 2390 SP - 367 EP - 372 PB - VDI Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-54250 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate A1 - Bernhardt, Y. A1 - Csaszar, L. A1 - Dengiz, N. A1 - Fuchs, M. A1 - Gautzsch, T. A1 - Gohlke, Dirk A1 - Hahn-Jose, T. A1 - Heckel, Thomas A1 - Hillger, W. A1 - Hufschläger, Daniel A1 - Ilse, D. A1 - Kiel, M. A1 - Labud, P. A1 - Schubert, F. A1 - Sommerhuber, R. A1 - Szewieczek, A. A1 - Waschkies, T. T1 - Richtlinie zur Charakterisierung von luftgekoppelten Ultraschallwandlern N2 - Zur Charakterisierung von luftgekoppelten Ultraschallwandlern werden mehrere verschiedene Methoden und Verfahren angewendet. Durch die unterschiedlichen Herangehensweisen werden oft unterschiedliche Prüfkopfpara-meter und Schallfeldgrößen ermittelt, was einen direkten Vergleich von Datenblättern erschwert. Für die Charakterisierung von Kontakt- und Tauchtechnikprüfköpfen hat sich ISO 22232-2:2021 bereits etabliert, allerdings ist diese Norm nicht auf die luftgekoppelten Wandlertechnologien direkt übertragbar. Daher erkannten Hersteller, Forschungseinrichtungen und Anwender den Bedarf an einer Richtlinie zur einheitlichen Charakterisierung von luftgekoppelten Wandlern. Gemeinsam arbeiten sie aktuell im Rahmen des Unterausschusses „Luftgekoppelte Ultraschallprüfung“ der DGZfP an der Erstellung einer solcher Richtlinie mit dem Anspruch, die bestehende Normung um die luftgekoppelte Prüfung zu erweitern und somit die Vereinheitlichung der Charakterisierung dieser Wandler zu erleichtern. In diesem Beitrag wird ein Überblick über den geplanten Inhalt der Richtlinie und über die Methoden zur akustischen Charakterisierung von luftgekoppelten Ultraschallwandlern gegeben. Insbesondere werden verschiedene Methoden der Ermittlung von wichtigen Wandlerparametern wie z.B. Empfindlichkeit, Mittenfrequenz, Bandbreite, Fokusgröße und Fokusabstand dargestellt und verglichen. T2 - DGZfP-Jahrestagung CY - Kassel, Germany DA - 23.05.2022 KW - Lutgekoppelte Ultraschallprüfung KW - Prüfkopf KW - Charakterisierung KW - Richtlinie PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-552918 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-55291 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas A1 - Tkachenko, Viktoriya A1 - Zhang, Tianyun A1 - Luplow, Charleen A1 - Jüngert, A. A1 - Brackrock, Daniel A1 - Bertovic, Marija A1 - Kanzler, D. T1 - Der Unterschied zwischen Simulation und Praxis – Einfluss von Toleranzen im Ultraschallprüfsystem und deren Berücksichtigung N2 - Bei der simulationsunterstützten Planung kritischer Ultraschallprüfaufgaben ist die detaillierte Kenntnis der Parameter der eingesetzten Prüfköpfe von entscheidender Bedeutung. Durch die, in den Regelwerken (DIN EN ISO 22232-2) zugelassenen Toleranzen bei der Herstellung der Prüfköpfe sind einige Prüfkopfparameter nur ungefähr bekannt. Durch die Alterung von Prüfköpfen und Verschleiß können auch Parameter variieren, die nicht vollständig durch die erforderliche Justierung ausgeglichen werden können. Daher sind zusätzlichen Vorversuche oft unvermeidlich. In dieser Arbeit wurden nach einer statistischen Versuchsplanung (DoE) Untersuchungen zur relativen Echo-Empfindlichkeit von konventionellen Prüfköpfen durchgeführt. Die Auswertung wurde für prüfkopfbezogene und personenbezogene Stichproben durchgeführt. Es wird gezeigt, wie weit die Daten um den Zentralwert herum verteilt sind bzw. wie sehr sich das Testobjekt im untersuchten Merkmal unterscheidet. Gerade in Hinblick auf die Beurteilung der intrinsischen Fähigkeit von Prüfverfahren und der Human Factors wird das POD-Analysekonzept zur quantitativen Bewertung der Zuverlässigkeit weiterentwickelt. Die HF-Quantifizierung bezieht sich auf verschiedene Faktoren und Methoden, die in der Veröffentlichung von M. Bertovic et al. [1] ausführlich beschrieben wurden. Die Schritte, die für das Bewertungsverfahren zur POD-Analyse erforderlich sind, werden in der Veröffentlichung von D. Kanzler et al. [2] detailliert dargestellt. Die grundlegenden Anforderungen an die Testkörpersätze für die POD-Analyse wurden in der Publikation von A. Jüngert et al. [3] zusammengefasst. Diesbezüglich wurden mit Hilfe von Simulationsrechnungen die möglichen Abweichungen an Beispielen der im Projekt norm- POD ausgewählten Prüfanordnungen dargestellt. Die Ergebnisse wurden Messungen an Testkörpern gegenübergestellt. T2 - DGZfP JAHRESTAGUNG CY - Kassel, Germany DA - 23.05.2022 KW - Simulation KW - Zuverlässigkeit KW - POD KW - Ultraschallprüfung PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-560094 UR - https://www.ndt.net/article/dgzfp2022/papers/p33.pdf AN - OPUS4-56009 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jüngert, A. A1 - Heckel, Thomas A1 - Tkachenko, Viktoriya A1 - Bertovic, Marija A1 - Vrana, J. A1 - Kanzler, D. T1 - POD, aber wie? Konzeption und Herstellung von Testkörpersätzen und Prüfvorschriften für die experimentelle Zuverlässigkeitsbestimmung von ZfP-Prüfansätzen N2 - Im Rahmen des WIPANO Vorhabens „normPOD“ wird eine Richtlinie zur experimentellen und simulationsgestützten Zuverlässigkeitsbewertung erstellt. In der Richtlinie wird die Zuverlässigkeitsbewertung beispielhaft für zwei praktische Anwendungsfälle vorgestellt. Ein Anwendungsfall beschäftigt sich mit konventionellen Ultraschallprüfungen an ferritischen Stählen und deren Schweißnähten. Zur Berechnung von Probability-Of-Detection (POD)-Kurven ist es notwendig, dass ein geeigneter Testkörpersatz zur Verfügung steht, der sowohl leicht zu findende Fehlstellen als auch Fehlstellen, die an der Grenze der Detektierbarkeit liegen, enthält. Im Vorhaben kommen verschiedene Testkörper zum Einsatz, die entweder Ersatzfehler wie Nuten und Bohrungen oder künstlich eingebrachte realistische Fehlstellen wie Risse und Schweißfehler enthalten. Zur Erstellung eines möglichst allgemeinen Leitfadens zur Testkörperherstellung für die Zuverlässigkeitsbewertung werden verschiedene Möglichkeiten betrachtet. Es wird ein Testkörpersatz mit Ersatzfehlern hergestellt und durch Testkörper mit realistischen Fehlstellen ergänzt. Mit Hilfe von Simulationen mit CIVA sollen die optimalen Konfigurationen und Anordnung von realistischen Fehlstellen und Ersatzfehlern identifiziert, und anschließend mithilfe geeigneter Fertigungsverfahren eingebracht und validiert werden. Neben den Testkörpern, die gezielt für das Vorhaben hergestellt werden, kommen außerdem kommerziell erhältliche Testkörpersätze mit realistischen Fehlstellen zum Einsatz. Die Prüfaussage einer Ultraschallprüfung hängt weiterhin wesentlich von den Informationen ab, die dem Prüfpersonal vor Ort zur Verfügung steht. Es muss ein ausgewogenes Maß zwischen zu wenig und zu viel Informationen gefunden werden. Im letzten Schritt wird deshalb eine geeignete Vorlage für eine Prüfanweisung erstellt, die so formuliert ist, dass die Wahrscheinlichkeit menschlicher Fehler (z. B. Missverständnis, Fehlinterpretation, Überspringen von Schritten usw.) möglichst gering ist. T2 - DGZfP Jahrestagung 2022 CY - Kassel, Germany DA - 23.05.2022 KW - Zuverlässigkeit KW - POD KW - Testkörper KW - Ultraschallprüfung PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-560103 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-56010 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kanzler, D. A1 - Rentala, V. K. A1 - Bertovic, Marija A1 - Heckel, Thomas A1 - Tkachenko, Viktoriya A1 - Given, Joseph A1 - Keßler, S. A1 - Dethof, F. A1 - Jüngert, A. A1 - Vrana, J. T1 - Lasst uns mal POD standardisieren! N2 - Seit beinahe 50 Jahren werden Zuverlässigkeitsbewertungen zerstörungsfreier Prüfverfahren erfolgreich in unterschiedlichen Industriebranchen eingesetzt. Dennoch gibt es weiterhin viele Vorbehalte, da die Bewertungsgrundlage nicht standardisiert ist und konkrete Handlungsanweisungen fehlen. Dem gegenüber steht die Anerkennung in der ZfP-Community. Es ist bisher nur Wenigen bekannt, dass dem Wissen über die Zuverlässigkeit eines zerstörungsfreien Prüfverfahren eineSchlüsselfunktion für die ZfP 4.0 zukommt. Im Vortrag wird die Notwendigkeit für eine Norm oder eine Richtlinie zum Thema Zuverlässigkeitsbewertungen aufgezeigt. Es wird darauf eingegangen, warum es bisher (in Deutschland) noch keine Richtlinie gab und gibt und was der:die Anwender:innen aus einer Richtlinie zur Zuverlässigkeitsbewertung von ZfP-Prüfverfahren erwarten kann. Es werden konkrete Schritte und Vorgehensweisen zur Bewertung der Zuverlässigkeit eines Verfahrens aufgezeigt; von der Definition eines Anwendungsfalls, über die Herstellung geeigneter Testkörper bis hin zur Durchführung und Bewertung von Prüfungen unter Einbeziehung von menschlichen Einflüssen. Die Beispiele umfassen sowohl Anwendungen aus dem Bauwesen als auch aus dem Maschinen- und Anlagenbau. Der Vortrag fasst die bisherigen und geplanten Arbeiten in dem WIPANO Projekt „Normung für die probabilistische Bewertung der Zuverlässigkeit für zerstörungsfreie Prüfverfahren“ zusammen. T2 - DGZfP Jahrestagung 2022 CY - Kassel, Germany DA - 23.05.2022 KW - Zuverlässigkeit KW - POD KW - Probability of detection KW - Reliability KW - Human Factors KW - Simulation PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-560113 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-56011 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Das, P. A1 - Chakraborty, Gouri A1 - Roeser, J. A1 - Vogl, S. A1 - Rabeah, J. A1 - Thomas, A. T1 - Integrating Bifunctionality and Chemical Stability in Covalent Organic Frameworks via One-Pot Multicomponent Reactions for Solar-Driven H2O2 Production N2 - Multicomponent reactions (MCRs) can be used to introduce different functionalities into highly stable covalent organic frameworks (COFs). In this work, the irreversible three-component Doebner reaction is utilized to synthesize four chemically stable quinoline-4-carboxylic acid DMCR-COFs (DMCR-1−3 and DMCR-1NH) equipped with an acid−base bifunctionality. These DMCR-COFs show superior photocatalytic H2O2 evolution (one of the most important industrial oxidants) compared to the imine COF analogue (Imine-1). This is achieved with sacrificial oxidants but also in pure water and under an oxygen or air atmosphere. Furthermore, the DMCR-COFs show high photostability, durability, and recyclability. MCR-COFs thus provide a viable materials’ platform for solar to chemical energy conversion. KW - Reactions KW - Bifunctionality KW - Postsynthetic modification KW - Multicomponent PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1021/jacs.2c11454 SN - 0002-7863 VL - 145 IS - 5 SP - 2975 EP - 2984 PB - ACS Publications AN - OPUS4-56922 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Unger, Wolfgang A1 - Schwarz, F. A1 - Heinrich, Thomas A1 - Kaufmann, J. O. A1 - Lippitz, Andreas A1 - Puttreddy, R. A1 - Rissanen, K. A1 - Schalley, C. A. T1 - Photocontrolled on-surface pseudorotaxane formation with well-ordered macrocycle multilayers N2 - The photoinduced pseudorotaxane formation between a photoresponsive axle and a tetralactam macrocycle was investigated in solution and on glass surfaces with immobilized multilayers of macrocycles. In the course of this reaction, a novel photoswitchable binding station with azobenzene as the photoswitchable unit and diketopiperazine as the binding station was synthesized and studied by NMR and UV/Vis spectroscopy. Glass surfaces have been functionalized with pyridine-terminated SAMs and subsequently withmultilayers of macrocycles through layer-by-layer self assembly. A preferred orientation of the macrocycles could be confirmed by NEXAFS spectroscopy. The photocontrolled Deposition of the axle into the surface-bound macrocycle-multilayers was monitored by UV/Vis spectroscopy and led to an increase of the molecular order, as indicated by more substantial linear dichroism effects in angle-resolved NEXAFS spectra. KW - Well-ordered macrocycle multilayers KW - XPS KW - NEXAFS PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/chem.201603156 SN - 0947-6539 SN - 1521-3765 VL - 22 IS - 40 SP - 14383 EP - 14389 PB - Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-38270 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Álvarez-García, J. A1 - Izquierdo-Roca, V. A1 - Pistor, P. A1 - Schmid, Thomas A1 - Pérez-Rodríguez, A. ED - Abou-Ras, D. ED - Kirchartz, T. ED - Rau, U. T1 - Raman spectroscopy on thin films for solar cells N2 - In the present chapter, the capabilities of Raman spectroscopy for the advanced characterisation of thin films for solar cells are reviewed. Raman spectroscopy is an optical, nondestructive technique based on the inelastic scattering of photons with elemental vibrational excitations in the material. The line shape and position of the Raman bands are determined by the crystalline structure and chemical composition of the measured samples, being sensitive to the presence of crystalline defects, impurities and strain. Presence of peaks characteristic of different phases also allows for the identification of secondary phases that are strongly related to the growth and process conditions of the films. All these aspects account for a strong interest in the analysis of the Raman spectra, providing a powerful nondestructive analytical tool for the structural and chemical assessment of the films. In addition, the combination of a Raman spectrometer with an optical microscope also allows for achieving a high spatial resolutions (of below 1 µm) when mapping surfaces and analyzing depth-resolved phase distributions in thin films. The present chapter is divided into four main sections: The two first ones are devoted to a revision of the Fundamentals of Raman spectroscopy (Section 17.2) and Vibrational modes in crystalline materials (Section 17.3). Section 17.4 deals with the main experimental considerations involved in the design and implementation of a Raman scattering setup. This is followed by a detailed description of the application of Raman scattering for the structural and chemico-physical analysis of thin film photovoltaic materials (Section 17.5), with the identification of crystalline structure and secondary phases, evaluation of film crystallinity, analysis of chemical composition of semiconductor alloys, characterisation of nanocrystalline and amorphous layers, stress effects and crystal orientations. This includes the description of corresponding state of the art and recent case examples that illustrate the capabilities of the Raman technique for the advanced characterisation of layers and process monitoring in thin-film photovoltaic technologies. KW - Thin-film solar cells KW - Polycrystalline materials KW - Raman spectroscopy KW - Raman microscopy PY - 2016 UR - http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-3527339922.html SN - 978-3-527-33992-1 SP - 469 EP - 499 PB - Wiley & Sons, Ltd. CY - Oxford, UK AN - OPUS4-37451 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -