TY - CONF A1 - Kanzler, Daniel A1 - Müller, Christina A1 - Pitkänen, J. T1 - Konzept für den Einsatz der Bayes'schen Statistik: In der Zuverlässigkeitsbestimmung von zerstörungsfreien Diagnosesystemen - Das Problem zu kleiner experimenteller Datenmengen N2 - Die statistische Qualitätskennzahl 'Probability of Detection (POD)' hängt von der Anzahl der zugrunde liegenden, brauchbaren Ergebnisse ab. Ist die Datenmenge niedrig, so ist auch die Aussage der POD eher beschränkt. Dennoch heißt eine große Zahl von Daten, nicht gleichzeitig, dass die POD für den realen Einsatz in der Produktion genügt. Es muss unterschieden werden, auf welcher Basis – unter welchen konkreten Bedingungen - die Daten erhoben wurden. Als wichtigste Ergebnisse zählen die Messergebnisse aus der Produktion der später verwendeten Prüfobjekte für den konkreten Einsatz. Noch bevor die zerstörungsfreien Prüfmethoden zuverlässig in der Produktion eingesetzt wurde, muss jedoch nachgewiesen werden, dass die real vorkommenden Fehler gefunden werden können. Das bedeutet, zu einem Zeitpunkt, an dem noch nicht ausreichend Daten vorhanden sind. Während für die realistische Prüfung die notwendige Anzahl der verschiedenen Fehler meist nicht erreicht wird, so fehlen bei der Bewertung der künstlichen Fehler wichtige Parameter und Einflussgrößen. Es muss somit eine Zwischenlösung gesucht werden, in der die Informationen von beiden Prüfungen kombiniert werden. Mit der Bayes’schen Statistik ermöglicht die Mathematik diese Informationen miteinander zu kombinieren und somit beide Informationen mit in die Bewertung einfließen zu lassen. Praktisch angewandt und erprobt wird die Vorgehensweise gemeinsam mit der Firma POSIVA, die sich mit dem Bau eines Endlagers für hoch-radioaktiven Abfall in Finnland beschäftigt. Hier wird als eine der technischen Barrieren ein Kupferbehälter für die Aufbewahrung der verbrauchten Brennstäbe genutzt. Dieser Kupferbehälter wird mit mehreren zerstörungsfreien Prüfmethoden geprüft. Anhand von Radiographiedaten wird gezeigt, dass die Aussagekraft der realistischen Fehlerdaten mit Hilfe der künstlichen Referenzfehlerdaten untermauert werden kann. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Bayes'sche Statistik KW - POD KW - Fehlende Datenmenge PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-251598 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Mi.3.C.3) SP - 1 EP - 9 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25159 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mishra, Kirti Bhushan A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - An efficient and clean fuel for high temperature process industries N2 - The use of energetic materials as a main fuel in high temperature process industries are not known to the scientific community as such. This paper highlights some of the features and advantages of using organic peroxides especially di-tert-butyl peroxide (DTBP) in high temperature process industries. The feasibility of using DTBP as a main or supporting fuel in process industries have also been justified with the help of Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations. For peroxides requirement of less fuel and air for the same amount of heat flux has been shown. The resulted emission from the combustion of DTBP is also discussed. T2 - 11th Conference on Energy for a Clean Environment CY - Lisbon, Portugal DA - 2011-07-05 KW - Energetic materials KW - Process industries KW - Organic peroxide KW - Di-tert-butylperoxide (DTBP) KW - CFD simulation KW - Emission PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-247071 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-24707 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Thiele, Marc A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Baeßler, Matthias A1 - Rogge, Andreas T1 - Untersuchung der Schädigungsevolution in Beton unter Ermüdungsbeanspruchung mit Hilfe der Schallemissionsanalyse N2 - Unter zyklischen Belastungen findet im Beton, wie bei anderen Materialien auch, ein Ermüdungsprozess statt, der letztlich im Versagen des Materials enden kann. Im derzeitigen Erkenntnisstand zum Materialverhalten des Betons gibt es gerade bei dessen Ermüdungsverhalten noch viele nicht oder nicht ausreichend geklärte Fragestellungen. Deshalb wurde in Laborversuchen das Ermüdungsverhalten von Beton unter Druckschwellbeanspruchungen untersucht. Im Fokus dieser Untersuchungen standen dabei die während der Lebensdauer im Materialgefüge ablaufenden Prozesse, die zur Schädigung des Gefüges und schließlich auch zum Ermüdungsversagen führen können. In den Ermüdungsversuchen wurden versuchsbegleitend Dehnungsmessungen, Ultraschall-Laufzeitmessungen und Schallemissionsmessungen an den Proben zur Erfassung der Schädigungsevolution eingesetzt. Die Schallemissionsmessung ist dabei ein wichtiges Instrument, da sie die Rissentwicklungsprozesse detektiert, die die Ursache für die Materialschädigung sind. Mit ihr konnten die unterschiedlichen Phasen der Rissentwicklungen über die gesamte Lebensdauer der Betonproben festgestellt werden. Diese Phasen sind gekennzeichnet durch sich stabilisierende, stabile und instabile Rissprozesse, die entsprechende Auswirkungen auf das Materialverhalten haben. Ein Vergleich mit den Ergebnissen der anderen Messtechniken zeigt den entsprechenden Einfluss der Rissentwicklungen auf die Materialeigenschaften des Betons. T2 - 18. Kolloquium Schallemission CY - Wetzlar, Deutschland DA - 27.10.2011 KW - Beton KW - Ermüdung KW - Schallemission PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-247223 SN - 978-3-940283-37-5 IS - DGZfP-BB 131 (Vortrag 02) SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-24722 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mishra, Kirti Bhushan A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - Combustion of peroxy-fuels N2 - The diffusion flames of organic peroxides exhibit quite different characteristics than hydrocarbons. What makes them interesting to study is their fast burning behaviour. As a result the flame temperature enhances and so does the thermal radiation. Due to all these they demand safe handling during processing. However, they can be utilised at several places in different industries where a fuel with fast burning, high temperature and intense radiation are desired. Some of the possibilities to use them as a main or supporting fuel in a wide range of industrial utilities are the major content of this paper. T2 - ERCOFTAC conference - Highly resolved experimental and numerical diagnostics for turbulent combustion CY - Rouen, France DA - 25.05.2011 KW - Energetic materials KW - Process industries KW - Organic peroxide KW - Di-tert-butyl peroxide (DTBP) KW - CFD simulation KW - Emission PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-247083 SP - 1 EP - 5 AN - OPUS4-24708 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Osterloh, Kurt A1 - Ewert, Uwe A1 - Zvizdic, D. A1 - Krstelj, V. T1 - Die EFNDT Arbeitsgruppe 5 'Öffentliche Sicherheit mit ZfP-Techniken' neu formiert N2 - Für die öffentliche Sicherheit wird gesorgt, indem Gefahren rechtzeitig entdeckt werden. Deren Ursprung kann im technischen oder menschlichen Versagen liegen, womit im englischen Sprachraum zwischen 'Safety' und 'Security' unterschieden wird. Hinsichtlich der Folgen verschwimmt aber dieser Unterschied, obwohl für deren Verhinderung unterschiedliche Zuständigkeiten existieren. Bezüglich des gemeinsamen Interesses und auch überlappender Methoden und Vorgehensweisen würden beide Seiten gewinnen können, wenn es eine Brücke zwischen ihnen gäbe. Eine solche zu schaffen hat sich die EFNDT Arbeitsgruppe (Working Group) 5 zur Aufgabe gestellt. Gestaltet werden soll sie durch gemeinsame Veranstaltungen und Seminaren, die zur Bildung von Konsortien und der Durchführung gemeinsamer Projekte führen sollen. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 03.05.2011 KW - EFNDT Working Group 5 KW - Technische und öffentliche Sicherheit KW - Gemeinsamkeiten in ZfP und öffentlicher Sicherheit KW - Brückenbildung zwischen Zuständigkeitsbereichen PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-250631 SN - 978-3-940283-33-7 VL - 127 SP - 1 EP - 5 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-25063 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Osterloh, Kurt A1 - Fratzscher, Daniel A1 - Zscherpel, Uwe A1 - Ewert, Uwe A1 - Hasenstab, A. A1 - Bücherl, T. A1 - Schillinger, B. T1 - Partielle Tomographie mit Neutronen zur Beurteilung von Leimschichten in Holz N2 - Verleimte Holzproben wurden je nach Größe mit thermischen (ANTARES) bzw. schnellen Neutronen (NECTAR) an der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) der Technischen Universität München in Garching untersucht. Entweder ließen die durchstrahlbare Schichtdicke oder die eingeschränkte Strahlgeometrie es nicht zu, das Probenteil allseitig zu durchstrahlen. Um dennoch innere Strukturen wie Leimschichten zumindest mit einem eingeschränkten Winkelbereich tomographisch darzustellen, wurde mit Hilfe des Slice-Theorems erfolgreich rekonstruiert. Ein Brett von 2 cm Dicke wurde mit thermischen Neutronen erfolgreich untersucht, ein größeres mit schnellen. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Neutronentomographie KW - Eingeschränkter Winkelbereich KW - Holz PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-250649 SN - 978-3-940283-33-7 VL - 127 SP - 1 EP - 6 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-25064 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Osterloh, Kurt A1 - Fratzscher, Daniel A1 - Jechow, Mirko A1 - Bücherl, T. A1 - Schillinger, B. A1 - Hasenstab, A. A1 - Zscherpel, Uwe A1 - Ewert, Uwe T1 - Limited view tomography of wood with fast and thermal neutrons N2 - Neutrons are absorbed particularly by hydrogen containing materials so they can be used as a tool for visualising heterogeneous density distributions of organic materials. Penetration limits are set by the layer thicknesses and the neutron energies applied. In case of specimens with a flat shape the situation may be encountered that the object only could be penetrated in selected directions. In addition, the overall size may exceed the beam diameter and thus the viewing window if a certain region of interest should be studied by tomography without destroying the integrity of the specimen. This study shows the capabilities and limits of thermal and fast neutrons to investigate flat wooden specimens such as boards and girders by neutron tomography under such circumstances. Taking projections was impaired either by the limits of penetrability or by the total size of the object. As a consequence, projections were included for reconstruction only from a limited angular range of 90°. It could be shown that an approach based on the slice theorem was capable to visualise structural features along the beam directions while simply omitting the perpendicular ones without causing additional artefacts. Small samples with a thickness of up to 2 cm but several times broader could be studied with the ANTARES facility of the FRM II neutron source in Garching providing thermal neutrons while larger objects required a beam of higher energy as available in the NECTAR facility of the same institution. The fast (fission) neutrons (1.5 – 2 MeV) of this site allowed investigating an area of interest inside a girder with a cross section of 23.5 x 49 cm². Internal features such as inclusions could be detected as well as a heterogeneous density distribution in glue layers. T2 - International symposium on digital industrial radiology and computed tomography CY - Berlin, Germany DA - 20.06.2011 KW - Computed tomography KW - Slice theoreme KW - Limited angle tomography PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-250663 SN - 978-3-940283-34-4 VL - 128 SP - 1 EP - 5 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-25066 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachsmuth, Janne T1 - Wellenform basierte Quellenlokalisierung im Vergleich zu konventionellen Methoden N2 - Für eine 10 mm dicke Stahlplatte kann ein Bandpass so gesetzt werden, dass alle vorhandenen Wellenmoden mit derselben Schallgeschwindigkeit eintreffen. Anhand von Ortungsabweichungen und Ortungsunsicherheitswerten kann gezeigt werden, dass im Vergleich zu herkömmlichen Methoden der Quellenortung die Ortungsgenauigkeit durch eine Frequenzfilterung verbessert werden kann. T2 - 18. Kolloquium Schallemission CY - Wetzlar, Deutschland DA - 27.10.2011 KW - Schallemissionsprüfung KW - Ermüdungsrisswachstum KW - Korrosion PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-246612 SN - 978-3-940283-37-5 SP - 1 EP - 6 PB - DGZfP-BB 131 AN - OPUS4-24661 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Richter, Regina A1 - Kreutzbruck, Marc A1 - Maierhofer, Christiane T1 - Numerische Verfahren für die aktive Thermografie zur Untersuchung von Rückwandgeometrien N2 - In diesem Beitrag werden numerische Verfahren zur Erkennung und Charakterisierung von Fehlstellen, Schichtdicken, Wanddicken und Inhomogenitäten mittels aktiver Thermografie vorgestellt. Eine uantitative Beurteilung der nicht immer zugänglichen Rückwand eines Bauteils (Minderdicken) ist durch Inversion thermografischer Messdaten möglich. Diese quantitativen Informationen können durch iterative Methoden vom Gauß-Newton-Typ (Inversion) gewonnen werden. Als reale Prüfobjekte werden ca. 2 cm dicke PVC-Platten mit örtlich variierender Rückwandgeometrie untersucht. Die Erwärmung erfolgt mit Blitzlampen, welche die PVC-Platte kurzzeitig um mehrere K erwärmt. Ein wichtiger Teil der Inversion ist die Simulation des Experiments, welche mit Finite-Elemente-Methoden (FEM) in 2D realisiert wird. Da Inversion und active Thermografie automatisierbar sind, bietet die Kombination breite Anwendungsgebiete innerhalb der Industrie. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Deutschland DA - 30.05.2011 KW - Inversion KW - Aktive thermografie KW - Wanddicke KW - Rückwand KW - Minderdicken KW - Schichtdicken PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-252812 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (P45) SP - 1 EP - 6 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25281 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Völz, Uwe A1 - Mrasek, Heinz A1 - Heckel, Thomas T1 - Querfehlerprüfung an anisotropen Engspaltschweißnähten mit Gruppenstrahlern N2 - Die Prüfung von anisotropen Schweißnähten auf Querfehler stellt auch heute noch eine Herausforderung für die Ultraschallprüfung dar. Das gilt insbesondere für das Auffinden kleiner rissartiger Fehlstellen in einer unbeschliffenen Wurzel. Ursachen dafür sind zum einen das ausgeprägte Beugungs-, Streuungs- und Reflexionsverhalten solcher Nähte und zum anderen die störenden Formanzeigen aus dem Wurzelbereich, die sicher von den Fehlstellen unterschieden werden müssen, um Fehlinterpretationen bei der Bewertung der Anzeigen zu vermeiden. In der vorliegenden Arbeit werden an einer 85 mm dicken und 6 bis 10 mm breiten Engspaltschweißnaht mit stängelkristalliner Struktur rissartige Testfehler in Form erodierter Nuten untersucht. Die 2 und 4 mm tiefen Nuten sind mit 5 mm Länge kürzer als die Wurzelbreite. Die Wurzel ist nicht beschliffen und hat eine Überhöhung von ca. 2 mm. Ziel ist es, die Fehlstellen von den Form- und Gefügeanzeigen zu unterscheiden und sicher zu detektieren. Eine Größenbestimmung ist nicht vorgesehen. Durch den Einsatz der Gruppenstrahlertechnik ist es möglich, optimale Einschallparameter zu finden, mit denen diese Aufgabe gelöst werden kann. Es werden zwei azimutal schwenkende lineare Gruppenstrahlerprüfköpfe mit Vorsatzkeil in SE-Technik verwendet, die so auf beiden Seiten der Schweißnaht angeordnet sind, dass sich ihre Schallfelder unabhängig von der Einschallrichtung in der Schweißnahtwurzel überlagern. Damit ist es möglich, optimale Einschallwinkel für das Prüfproblem zu finden und in einer Prüffahrt gleichzeitig in beiden Einschallrichtungen längs der Schweißnaht zu prüfen. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Ultraschall KW - Gruppenstrhaler KW - Anisotropie KW - Austenit KW - Nickellegierung KW - Querfehler KW - Schweißnaht PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-252777 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (P49) SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25277 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kitze, Jessica A1 - Boehm, Rainer A1 - Brackrock, Daniel A1 - Montag, Hans-Joachim A1 - Völz, Uwe A1 - Brekow, Gerhard A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - SAFT-Rekonstruktion und 3D Lokalisation aus Ultraschallmessungen mit Matrix- und Linear-Arrays in Tauchtechnik N2 - Die Kombination der Synthetic Aperture Focusing Technique (SAFT) mit der Tauchtechnik stellt eine besondere Herausforderung dar. Zwei für SAFT notwendige Bedingungen – die große Schallbündeldivergenz und die Kenntnis über den Ort des Senders bzw. des Empfängers, der für die phasenrichtige Überlagerung der Echosignale genau bekannt sein muss – lassen sich einfach erfüllen, wenn kleine, fast punktförmige Sensoren direkt auf der Oberfläche des Prüfobjektes ankoppeln. Diese Anordnung ist in der Regel nicht vereinbar mit den praktischen Ansprüchen an die Signalqualität und die Flexibilität der Prüftechnik. Werden jedoch Prüfköpfe mit üblichen Abmessungen und zudem noch mit Vorlaufstrecken verwendet, dann ist die Bestimmung der Sensororte und der Schalllaufwege durch die brechende Fläche nicht mehr trivial, wenn man die für SAFT geforderte Genauigkeit in Rechnung stellt. Etwas anderes, aber ein im Prinzip einfacher Weg zur räumlichen Lokalisation von Echoquellen ist die Auswertung des 2D Sektorscans eines Matrixarrays und dessen dreidimensionale Darstellung. Durch gezielte Steuerung des Arrays gelingt auf einfache Weise die ortsrichtige Zuordnung. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Matrix-Array KW - Linear-Array KW - SAFT-Rekonstruktion in Tauchtechnik KW - Räumliche Darstellung PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-252788 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Di.3.A.2) SP - 1 EP - 11 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25278 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lange, Axel A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Müller, Bernd R. T1 - Correction of diffuse X-ray detector based background N2 - A novel approach to strongly suppress artifacts in radiography and computed tomography caused by the effect of diffuse background Signals (“backlight”) of 2D X-ray detectors is suggested. Depending on the detector geometry the mechanism may be different, either based on the optical scattering of the fluorescent screen materials into optical detection devices or Compton or X-ray fluorescence scattering by the detector components. Consequently, these erroneous intensity portions result in locally different violations of Lambert Beer’s law in single projections (radiographs). When used as input data for computed tomography these violations are directly observed via modulation of the projected mass as a function of the rotation Phase and the sample’s aspect ratio (dynamics). The magnitude of the diffuse Background signal depends on the detector area covered by the projected sample. They are more pronounced the smaller the shaded area and the stronger the total attenuation. Moreover, the local intensity mismatch depends on the attenuation of the sample. We present very basic reference data measured with multiple metal foils at a synchrotron radiation source. Beam hardening artifacts can be excluded due to the monochromatic radiation. The proposed correction procedure assumes a constant (non-local) scattering mechanism. T2 - DIR 2011 - International symposium on digital industrial raidology and computed tomography CY - Berlin, Germany DA - 20.06.2011 KW - Backlight KW - X-ray detector KW - Fluorescence screen KW - Synchrotron radiography KW - Computed tomography PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-243589 SN - 978-3-940283-34-4 IS - DGZfP-BB 128 (Poster 24) SP - 1 EP - 7 PB - Deutsche Gesellscahft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP) AN - OPUS4-24358 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bellon, Carsten A1 - Gollwitzer, Christian A1 - Fratzscher, Daniel A1 - Ewert, Uwe A1 - Jaenisch, Gerd-Rüdiger T1 - Simulation of complex scan paths for 3D reconstruction N2 - X-ray computed tomography (CT) is a volumetric (3D) Imaging diagnostic method, well established in the medical field, and in industrial NDE as well. Developments in industrial CT aim to extent the applicability to complex structures, which do not allow the access of all directions. This are e.g. limited view, data and angle CT applications. New reconstruction algorithms are required on one side, and the accuracy has to be improved on the other side. Numerical Simulation can support such developments by providing well defined data sets for the testing of reconstruction algorithms. This approach of virtual CT is realized within the radiographic simulator aRTist, developed by BAM. The poster shows the possibilities of this tool to consider complex scan paths. Simulated data sets have been reconstructed by an versatile backprojection algorithm. T2 - International symposium on digital industrial radiology and computed tomography CY - Berlin, Germany DA - 20.06.2011 KW - Radiographie KW - Computer-Simulation KW - 3D-Rekonstruktion PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-243928 SN - 978-3-940283-34-4 IS - DGZfP-BB 128 (Poster 17) SP - 1 EP - 4 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP) AN - OPUS4-24392 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Feistkorn, Sascha A1 - Taffe, Alexander T1 - Die POD - eine Vorgehensweise zum qualitativen Gütenachweis zerstörungsfreier Prüfverfahren im Bauwesen am Beispiel des Impulsradars N2 - Die POD (Probability of Detection) hat sich als statistisches Werkzeug für die Bewertung der Zuverlässigkeit zerstörungsfreier Prüfsysteme in der klassischen ZfP bewährt. Aus diesem Grund wird die Methode der POD auf die zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen übertragen, um erstmals eine objektive Antwort auf zerstörungsfreie Prüfungen geben zu können, denen eine qualitative Fragestellung zugrunde liegt. Dies geschieht an der Prüfaufgabe der Ortung metallischer Reflektoren in Abhängigkeit Ihrer Tiefenlage mithilfe des Impulsradars. Dazu wird nachgewiesen, dass eine Übertragung und Anwendung der POD für die objektive Bewertung dieser Prüfaufgabe zulässig ist. Nach der Konzipierung und Fertigung von Testkörpern werden die Ergebnisse der POD(a)-Analyse vorgestellt, die erstmal eine Charakterisierung und einen Vergleich unterschiedlicher Radarprüfsysteme anhand eines objektiv ermittelten Kennwerts ermöglichen. Außerdem können Einflussgrößen auf die Detektionstiefe eines metallischen Reflektors erstmals quantifiziert werden. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Impulsradar KW - Probability of detection KW - POD KW - ZfPBau KW - Gütenachweis KW - Qualitative Prüfaufgabe PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-248866 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 SP - 1 EP - 9 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-24886 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ehrig, Karsten A1 - Bartscher, M. A1 - Goebbels, Jürgen A1 - Koch, M. A1 - Staude, Andreas T1 - Einfluss von Materialkombinationen auf das dimensionelle Messen mit Mikro-Computertomographie am Beispiel eines werkstücknahen Testkörpers N2 - Die Computertomographie (CT) hat sich als dimensionelle Messmethode in der industriellen Produktion etabliert. Durch Messungen an speziellen Prüfkörpern ist es möglich, quantitative Informationen über die metrologischen Eigenschaften dimensioneller Messungen zu erhalten. In dieser Arbeit wird einen Aluminium-Guss-Prüfkörper (120 mm x 90 mm x 60 mm) benutzt, mit dem – in der vorliegender Form – auch der Einfluss von Materialien unterschiedlicher Schwächung auf dimensionelle CT-Messungen untersucht werden kann. Der Prüfkörper ist in vier Segmente zerteilt, so dass auch innenliegende, raue Gussfreiformflächen der taktilen Koordinatenmessung zugänglich sind. Durch adaptierte Rubinkugeln als Referenzstrukturen können die CT-Messdaten in taktile Referenz-Koordinatensysteme überführt werden. Um den Einfluss von Materialien unterschiedlicher Schwächung auf das dimensionelle Messen mit CT zu untersuchen, wurden stärker schwächende ZTA-Störkugeln (Zirconia Toughened Alumina) mit zur Ausrichtung geeigneter Symmetriebrechung in der Nähe von ausgewählten taktilen Messstellen angebracht. Zur Bewertung der Messabweichungen dienen taktile Referenzmessungen an den ZTA-Kugeln sowie taktile Messungen an den Freiformflächen des Gussteils, wobei durch ein iteratives Antastverfahren eine verbesserte Erfassung der Geometrie auch bei starken lokalen Oberflächenkrümmungen sichergestellt wird. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Mikro-CT KW - Dimensionelles Messen KW - Testkörper KW - Multimaterial PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-248878 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Di.1.B.2) SP - 1 EP - 6 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-24887 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachsmuth, Janne A1 - Bohse, Jürgen T1 - Schallemissionsanalyse von Schadensmechanismen an Feinkornstahl N2 - In dieser Arbeit werden geschweißte Platten aus dem Feinkornstahl P460NL1 untersucht. Korrosion und Ermüdungsrisswachstum werden als Schadensmechanismen in das Material eingebracht und auf ihre Nachweisbarkeit in Plattenversuchen geprüft. Die Schallemissionssignale wurden nach primären und sekundären Quellmechanismen getrennt und ihr Einfluss auf die Gesamtemission analysiert. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-248902 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Di.2.C.2) SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-24890 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ortwein, Hans-Peter A1 - Bohse, Jürgen A1 - Trappe, Volker A1 - Hickmann, Stefan T1 - Untersuchung des Zwischenfaserrisswachstums in Faserverbundwerkstoffen mit Schallemissions- und Röntgenrefraktionsverfahren N2 - Hinsichtlich Materialermüdung und Betriebsfestigkeit in Faserkunststoffverbunden besteht - verglichen mit anderen Aspekten des Faserverbundleichtbaues – noch erheblicher Forschungsbedarf. Schon weit vor den globalen Festigkeiten des Laminates treten eine Vielzahl von Zwischenfaserbrüchen und vereinzelte Faserbrüche auf. Die Dichte dieser Mikrorisse soll hier als Indikator für den Zustand des Verbundes genutzt werden. Ihre Ermittlung stellt insbesondere bei Kohlenstofffasern eine Herausforderung dar. Über vergleichende Messungen mit der Schallemissionsanalyse (SEA) und der Röntgenrefraktionsscans (RR) wird die Entwicklung der Rissdichte bei Belastung untersucht. Die SEA zeichnet die Entstehung der Risse auf und kann wegen der kompakten Messtechnik auch gut am Bauteil eingesetzt werden. Die RR beobachtet die Änderung der inneren Grenzflächen, die ebenfalls die Entwicklung der Rissdichte widerspiegelt. Sie ist allerdings zurzeit nur als Laborverfahren geeignet. Der Vortrag berichtet(e) über den aktuellen Stand des vergleichenden Einsatzes beider Verfahren an Flachproben und innendruckbelasteten Rohrproben. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Deutschland DA - 30.05.2011 KW - Schallemissionsprüfung KW - Röntgenrefraktionsmessung KW - Faserkunstoffverbund KW - Druckbehälter PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-248913 SN - 978-3-940283-33-7 SP - Mi.4.A.1 - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-24891 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Reimund, Verena A1 - Pelkner, Matthias A1 - Neubauer, Andreas A1 - Thomas, Hans-Martin A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Automatische Detektion von Rissen in Stahlbauteilen unter Verwendung von GMR-Sensoren bei der magnetischen Streuflussprüfung N2 - GMR-Sensor Arrays ermöglichen eine örtlich hoch aufgelöste Messung magnetischer Streufeldamplituden an Stahlbauteilen, bei der abhängig von der Größe der zu prüfenden Oberfläche erhebliche Datenmengen erzeugt werden. Eine automatische Detektion von Rissen kann anschließend mittels digitaler Bildverarbeitung erreicht werden, welche hauptsächlich auf einer Kantenerkennung basiert. Diese wurde anhand einer Magnetometer-Messung getestet, die an einem zylindersymmetrischem Bauteil mit funkenerosiv eingebrachten Rissen geringer Tiefe durchgeführt wurde. Die erzielte Selektion der Defekte wird für eine angestrebte Rekonstruktion der Defektgeometrie benötigt. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Deutschland DA - 30.05.2011 KW - GMR-Sensor KW - Streuflussprüfung PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-253451 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Mo.3.C.4) SP - 1 EP - 7 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25345 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kotschate, Daniel A1 - Gohlisch, Stephan A1 - Heckel, Thomas A1 - Sondermann, F. T1 - Bildgebende Ultraschallhandprüfeinrichtung für die Ausbildung N2 - Um den vermehrten Einsatz von mechanisierten Prüfeinrichtungen bei der Ultraschallprüfung in der Ausbildung Rechnung zu tragen, ist es wünschenswert, dieses Themenfeld bereits zu einem frühen Zeitpunkt in die Ultraschallkurse zu integrieren. Aus diesem Grund wurde für die Ausbildung bei der DGZfP in Zusammenarbeit mit der BAM ein teilmechanisiertes Ultraschall-Prüfsystem entwickelt. Das System basiert auf einem handelsüblichen Ultraschallgerät für die Handprüfung und einem Netbook-Computer. Die berührungslose Positionserfassung wird über den Blenden-Ausgang des Ultraschallgerätes getriggert und die Daten werden mittels Infrarot- und Bluetoothtechnik übertragen. Dies ermöglicht einen kompakten und portablen Aufbau mit kurzen Einrichtzeiten, der sich im Rahmen einer Lehrveranstaltung effektiv einsetzen lässt. Die Ergebnisdarstellung erfolgt mit C-Bildern. An einfachen Übungsstücken können die Kursteilnehmer, dicht an die Handprüfung angelehnt, die Methoden und Randbedingungen einer mechanisierten Prüfung erfahren. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Ultraschallprüfsystem KW - Ultraschallprüfung PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-253826 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Poster 89) SP - 1 EP - 4 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25382 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas A1 - Boehm, Rainer A1 - Gohlke, Dirk T1 - Optimierung von Ultraschall-fokusprüfköpfen beim Einsatz an stark gekrümmten Oberflächen N2 - Bei der Prüfung von gekrümmten Bauteilen in Tauchtechnik muss man die Veränderung des Schallfeldes durch die Form der Oberfläche berücksichtigen. Insbesondere bei hochauflösenden Ultraschallprüfungen mit Fokusprüfköpfen kommt es hierbei zu drastischen Verzerrungen des Schallfeldes. Diese Verzerrungen sind bei der Empfindlichkeitseinstellung sowie bei der Auslegung von Fokuspunkt- und Spurabstand zu berücksichtigen, um eine ausreichende Prüfempfindlichkeit zu erreichen. Es werden Beispiele von Simulationsrechnungen an typischen Prüfanordnungen vorgestellt. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Fokusprüfköpfe KW - Gekrümmte Oberflächen PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-253841 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Poster 62) SP - 1 EP - 5 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25384 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gohlke, Dirk A1 - Kotschate, Daniel A1 - Heckel, Thomas T1 - Visualisierung der Volumenmessdaten von hochauflösenden Ultraschalltauchtechnikprüfungen N2 - Die heutigen Anforderungen an Bauteile und deren Materialien werden immer höher. Somit steigen auch die Anforderungen an die notwendigen Prüfverfahren zur Qualitätsbestimmung bzw. –erhaltung. Durch den optimierten Einsatz von mechanisierten Prüfverfahren und der Verwendung von Visualisierungsalgorithmen wird es möglich, Prüfergebnisse mehrdimensional und farbcodiert z.B. als Überblicksansicht über das Volumen des geprüften Bauteils zu bekommen. Bei der hochauflösenden Volumenprüfung eines Bauteils mittels Ultraschall-Tauchtechnikverfahren, bei dem anstelle einer einfachen Ja/Nein – Aussage eine detaillierte Analyse erforderlich ist, ist es notwendig, alle Messdaten, d.h. jedes A-Bild an jedem Ort, zu speichern. Bei der Auswertung der Daten werden vorwiegend 2D-Darstellungen, wie z.B. das C-Bild der gescannten Fläche, B-Bilder der Scan- und Index-Ebene sowie das A-Bild an der jeweiligen Position verwendet. Um sich z.B. ein Überblick über das Volumen zu verschaffen, werden die B-Bilder der jeweiligen Ebene gescrollt. Bei diesem Verfahren erhält man zwar eine genaue Aussage in den einzelnen Ebenen, aber doch wenig Informationen über die Lage der Anzeigen im Prüfvolumen. Eine 3D-Visualisierung der Volumenmessdaten liefert unter Berücksichtigung der Bauteilgeometrie und einer Farbcodierung der Amplitudenwerte eine übersichtliche Darstellung über Lage, Größe und Verteilung der Anzeigen im Volumen des Bauteils. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Volumenprüfung KW - Tauchtechnik PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-253859 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Poster 61) SP - 1 EP - 6 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25385 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas A1 - Boehm, Rainer A1 - Gohlke, Dirk A1 - Völz, Uwe T1 - Analyseprüfung von Eisenbahnradsatzwellen mit Ultraschall N2 - Die wiederkehrende zerstörungsfreie Prüfung von längs gebohrten Eisenbahnradsatzwellen mit Ultraschall erfolgt im eingebauten Zustand aus der Wellenbohrung heraus. Neben den aufzufindenden Fehleranzeigen erzeugt aufgrund der geometrischen Bedingungen der Radsatzwelle hierbei jeder Querschnittsübergang eine umlaufende Formanzeige in der Ergebnisdarstellung. Durch den Prozess des Aufschrumpfens der Radscheiben auf die Sitze können weiterhin örtlich statistisch verteilte Bereiche im Sitz entstehen, die bei der Ultraschallprüfung Anzeigen hervorrufen, die so genannten Scheinanzeigen. Insbesondere in den Bereichen der Querschnittsübergänge ist zum einen die Prüfsituation sehr komplex, zum anderen ist hier die Wahrscheinlichkeit für eine Rissbildung am höchsten. Bei der Befundanalyse stößt die derzeit verwendete Prüftechnik in diesen Bereichen an ihre Grenzen, so dass nicht immer eine eindeutige Prüfaussage erfolgen kann. Im Bericht werden Lösungsansätze für Analyseverfahren vorgestellt, die auf Basis der Gruppenstrahlertechnik bzw. mit Fokusprüfköpfen in Verbindung mit dem Einsatz von Signalverarbeitung vielversprechende Ergebnisse zur Optimierung dieser Situation aufzeigen. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Eisenbahnradsatzwellen KW - Radsatzwellen PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-253863 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Di.2.A.3) SP - 1 EP - 9 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25386 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Taffe, Alexander A1 - Spies, M. A1 - Recknagel, J. A1 - Rieß, H. T1 - Schulung zur zuverlässigen Ortung von Bewehrung in Stahlbetonbauteilen von Kraftwerken N2 - In kerntechnischen Anlagen werden Revisionszeiträume genutzt, um unter anderem Anlagenteile nach dem Stand der Technik zu ertüchtigen und um Nachrüstungsmaßnahmen zur Erhöhung der Betriebssicherheit durchzuführen. Solche Anlagenteile werden häufig mittels Dübelplatten befestigt. Die Dübel sind in Stahl-betonbauteile einzubringen, die kraftwerkstypisch mit dichter Bewehrung versehen sind. Zerstörungsfreie Untersuchungen zur genauen Ortung bewehrungsfreier Orte sind hierzu erforderlich. Bei dieser vermeintlich einfachen Prüfaufgabe wurde deutlich, dass in der Praxis Bedarf an verbesserter Anwendungssicherheit der zur Verfügung stehenden ZFP-Verfahren besteht, die eng mit der Ausbildung von Prüfern verbunden ist. Dieser Beitrag berichtet über die bislang im Bereich ZfPBau erstmalig umgesetzte Strategie aus Verfahrensanweisung und Schulung zur zuverlässigen Ortung von Bewehrung an Stahlbetonbauteilen. Sie kann als Muster für weitere ZfPBau-Schulungen zur zuverlässigen Anwendung der Verfahren dienen. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - Ausbildung KW - Bewehrungsortung KW - Performance demonstration KW - Blindtest KW - Wirbelstrom KW - Radar PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-253752 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Di.2.B.1) SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25375 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Taffe, Alexander A1 - Kind, Thomas A1 - Stoppel, Markus A1 - Kurz, J. H. T1 - OSSCAR-Bauwerkscanner: Automatisierte Datenaufnahme von Radar, Ultraschall und Wirbelstrom an Spannbetonbauteilen mit bildgebender Darstellung der inneren Konstruktion N2 - Bereits seit vielen Jahren stehen Anwendern der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen (ZfPBau) zuverlässige Geräte für Radar-, Wirbelstrom- und Ultraschallmessungen an Betonbauteilen zur Verfügung. Doch erst die Kombination dieser drei Verfahren an einer Messfläche erlaubt den maximalen Informationsgewinn über die innere Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetonbauteilen. Mit dem OSSCAR-Bauwerkscanner wurden diese drei Verfahren erstmals zur kombinierten und automatisierten Datenaufnahme an einem Scannerrahmen und unter einer Software vereint. Die Ergebnisse werden bildgebend in frei wählbaren Schnitten dargestellt, was eine Rekonstruktion von Bauteilen erlaubt, für die keine Planunterlagen vorliegen. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - Bauwerkscanner KW - Brückenprüfung KW - Ultraschall KW - Radar KW - Wirbelstrom KW - Kombination PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-253767 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Mi.3.B.1) SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25376 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric A1 - Gregor, Christian A1 - Bohse, Jürgen T1 - Überwachung der Fertigungsqualität von Faserverbund - Druckbehältern mittels Schallemissionsprüfung N2 - Ziel der Untersuchung ist die Validierung einer Prüfmethodik zur Sicherung der Fertigungsqualität von Faserverbund – Druckbehältern unter realen Fertigungsbedingungen. Das Verfahren basiert auf Merkmalen und zulässigen Grenzwerten, die aus Schallemissionsverläufen bei der Erstdruckprüfung abgeleitet werden. Die Methodik konnte zuvor bereits erfolgreich an Faserverbund – Druckbehältern mit metallischem Liner getestet und patentiert werden. Mit den aktuellen Untersuchungen wurde die Möglichkeit des Erkennens von Fertigungsfehlern in Kohlenstofffaser/Glasfaser – Hybriddruckbehältern mit polymerem Liner evaluiert. Dazu wurden Faserverbund – Druckbehälter mittels Schallemissionsmessung bei einer hydraulischen Erstdruckprüfung überwacht, wie sie (ohne Schallemissionsprüfung) generell zur Qualitätssicherung nach der Fertigung von Faserverbund – Druckbehältern gefordert wird. An Druckbehältern aus einer Serienproduktion wurden die Schallemissionsverläufe registriert und die mittleren Merkmalswerte sowie deren Streuung als Referenz ermittelt. Diese werden mit den Schallemissionsverläufen von Druckbehältern mit gezielt eingebrachten Fertigungsfehlern verglichen. Bei den Fertigungsfehlern handelt es sich um Fehler, die in der Serienproduktion auftreten können und mit den Methoden der herkömmlichen Qualitätssicherung schwer oder gar nicht nachzuweisen sind. Alle untersuchten Druckbehälter wurden im Anschluss an die Erstdruckprüfung auf verschiedene Weise bis zum Versagen (Leckage, Bersten) beansprucht. Damit war es möglich, den tatsächlichen Einfluss der Fertigungsfehler auf den Berstdruck bzw. das Ermüdungsverhalten der Behälter zu verifizieren und die Aussagefähigkeit des Schallemissionsverfahrens zu beurteilen. T2 - 18. Kolloquium Schallemission CY - Wetzlar, Germany DA - 27.10.2011 KW - Faserverbund-Druckbehälter KW - Schallemissionsprüfung KW - Fertigungsüberwachung PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-247881 SN - 978-3-940283-37-5 IS - DGZfP-BB 131 (Vortrag 16) SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-24788 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlichting, Joachim A1 - Steinfurth, Henrik A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Thermografische Prüfung von Punktschweißverbindungen N2 - Vor allem in der Automobilindustrie wird das Widerstandpunktschweißen im großen Unfang zur Verbindung von Blechen im Karosseriebau verwendet. Durch den anhaltenden Trend zum Leichtbau und den immer höheren Anforderungen an die passive Sicherheit kommt es hier zu einem verstärkten Einsatz innovativer hochfester Stähle. Obwohl es sich beim Punktschweißen um ein lange erprobtes Verfahren handelt, das sich anhand der Prozessparameter und regelmäßiger zerstörender Prüfung überwachen lässt, ist durch diese Entwicklung die Suche nach geeigneten zerstörungsfreien Prüfverfahren wieder aktuell. Wegen der hohen Produktionsgeschwindigkeiten in der automatisierten Fertigung muss sich das Prüfverfahren für eine hundertprozentige Prüfung vollautomatisch mit der typischen Taktrate von etwa einem Hertz durchführen lassen. In dieser Arbeit wird zuerst die prinzipielle Durchführbarkeit der thermografischen Prüfung von Punktschweißverbindungen an speziell präparierten Proben überprüft. Auf dieser Grundlage wird eine Serienuntersuchung an 75 Proben, die sich auf drei Gruppen von Schweißparametern aufteilen und neben optimal geschweißten Proben typische Fehlerbilder repräsentieren, eine Serienuntersuchung gezeigt. Hierzu wird eine Blitzlichtanregung in Transmissionsanordnung verwendet. Es kann gezeigt werden, dass sich mit einer geeigneten Datenaufbereitung die einzelnen Gruppen sicher trennen lassen. Durch eine statistische Bewertung der Ergebnisse kann unter Verwendung eines angepassten Gütekriteriums die Trennschärfe noch deutlich erhöht werden. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Aktive Thermografie KW - Blitzlichtanregung KW - Punktschweißverbindung KW - Transmissionsmessung PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-249915 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Di.1.C.3) SP - 1 EP - 7 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-24991 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Arlt, Tobias A1 - Grothausmann, R. A1 - Manke, I. A1 - Markötter, H. A1 - Krüger, P. A1 - Haussmann, J. A1 - Hilger, A. A1 - Kardjilov, N. A1 - Hartnig, C. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Wippermann, K. A1 - Banhart, J. T1 - Tomografische Methoden für die Brennstoffzellenforschung N2 - Auf Grund des hohen Wirkungsgrades und der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten stellen Brennstoffzellen sowie Brennstoffzellenverbünde eine vielversprechende Energiequelle dar. Daher ist es wichtig, die Prozesse während des Betriebs einer Brennstoffzelle exakt charakterisieren zu können, um diese im nächsten Schritt zu optimieren. So ist ein ausbalanciertes Wassermanagement in einer mit Wasserstoff betriebenen Zelle ausschlaggebend für ihre Leistungsfähigkeit. Für eine dauerhafte Leistungsfähigkeit muss das entstehende Wasser die Membran feucht halten, um so die Protonenleitfähigkeit aufrecht zu erhalten. Zu viel Wasser kann jedoch die Gaszufuhr durch die porösen Materialien in Richtung Membran verhindern. Alterungsphänomene der einzelnen Komponenten können dieses sensible Wassermanagement stören und so die Leistungsfähigkeit einer Brennstoffzelle herabsetzen. Zum tieferen Verständnis der Wasserverteilung werden zerstörungsfreie Methoden, wie zum Beispiel die ex situ Neutronentomografie oder die in situ Synchrotronradiografie eingesetzt. Letztere Methode kann während des Brennstoffzellenbetriebs in Kombination mit weiteren Messmethoden, wie der ortsaufgelösten Stromdichtemessung, eingesetzt werden. So können einzelne Brennstoffzellenkomponenten, wie die Gasdiffusionsschichten, charakterisiert werden. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Computer-Tomographie KW - Rekonstruktionsalgorithmen KW - Röntgen-Kanten-Tomographie KW - Neutronen-Tomographie KW - Elektronen-Tomographie PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-250023 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (P7) SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25002 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lange, Axel A1 - Müller, Bernd R. A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Kupsch, Andreas T1 - Korrektur des Hinterleuchtens an CT-Synchrotrondaten N2 - In den unterschiedlichsten Methoden der Computertomographie tritt häufig ein diffuses Untergrundsignal in den Einzelprojektionen auf: im Falle der Parallelstrahl-CT mit Synchrotronstrahlung handelt es sich um ein Hinterleuchten durch den Fluoreszenzschirm, der vor der CCD-Kamera angeordnet ist. Dieses Hinterleuchten unterscheidet sich von dem bekannten Nachleuchten (Phosphoreszenz) durch zeitliche Konstanz. Hier äußert sich das Hinterleuchten als Modulation der projizierten Masse und somit als Funktion der Phase (Projektionswinkel) und des Aspektverhältnisses des Objektes. Der Einfluss des Hinterleuchtens ist abhängig von der Größe des von der Probe abgeschatteten Detektorbereiches und des Objektumfangs (Dynamik). Dies hat u.a. zur Folge, dass Abweichungen vom Absorptionsgesetz auftreten, die umso stärker ausgeprägt sind, je weniger Detektorfläche das Objekt abdeckt und je stärker das Objekt schwächt. Dabei können Aufhärtungseffekte wegen der monochromatischen Strahlung ausgeschlossen werden. Mit Referenzmessungen und einem isotropen, homogenen Ansatz, der diese Abweichung als Hinterleuchten beschreibt, lassen sich die auftretenden Fehler deutlich verringern. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Hinterleuchten KW - Detektor KW - Fluoreszenzschirm KW - Synchrotron-Radiographie KW - Computer-Tomographie PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-250038 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (P6) SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25003 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Grothausmann, R. A1 - Manke, I. T1 - Verbesserte Elektronen-Tomographie mittels DIRECTT-Algorithmus N2 - Tomographische Messungen in Transmissions-Elektronenmikroskopen beziehen ihren Reiz aus der hohen Ortsauflösung im Nanometerbereich. Allerdings bringen sie neben dem hohen Aufwand bei der Probenpräparation auch eine außerordentliche Häufung von Restriktionen der Messung mit sich, die bei Verwendung herkömmlicher Rekonstruktionsalgorithmen zu erheblichen Artefakten führen. Diese Restriktionen betreffen: partielle Nichtdurchstrahlbarkeit, einen eingeschränkten Winkelbereich, wenige Projektionen in Bezug auf die Detektorgröße, Probenabbildungen größer als der Detektor, instabile Rotationsachse, variierende Winkelinkremente sowie Probenveränderungen während der Messung. Der DIRECTT-Algorithmus (Direkte iterative Rekonstruktion computertomographischer Trajektorien) kann, abgesehen von der Probenveränderung, sämtliche dieser Restriktionen geeignet berücksichtigen. Die auftretenden, teils unvollständigen Bahnen lassen sich mittels einer Treffertabelle und geeigneter Auswahl iterativ behandeln. Außerdem kann das Rekonstruktionsvolumen über die Detektorlänge hinaus erweitert werden. Damit gelingt eine weitgehende Unterdrückung von Rekonstruktionsartefakten, insbesondere der sonst dominanten Streifenartefakte, und eine deutliche Erhöhung der Ortsauflösung. Die Verbesserung der Rekonstruktionsqualität wird anhand von Modell- und experimentellen Daten gezeigt. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Elektronen-Tomographie KW - Computer-Tomographie KW - Rekonstruktionsalgorithmen PY - 2011 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (P8) SP - 1 EP - 7 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25004 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schukar, Vivien A1 - Kusche, Nadine A1 - Kalinka, Gerhard A1 - Habel, Wolfgang T1 - Field deployable fiber bragg grating strain patch for long-term stable health monitoring applications N2 - A fiber Bragg grating (FBG) strain patch specially adapted for long-term and high-strain applications has been developed and characterized. The design concept for the patch is based on a glass-fiber reinforced plastic (gfrp) carrier material. The developed concept for the FBG integration into the carrier material was derived from reliable integration procedure of FBG sensors into composite structures. The patches' temperature sensitivity, strain gauge factor, fiber–matrix interface adhesion and fatigue behavior were characterized. As a result, FBG strain patches with linear temperature and strain behavior, as well as excellent fatigue resistance, were developed and can be used as part of a monitoring system for advanced composite materials in aerospace structures or wind turbine power plants. KW - Fiber Bragg grating KW - Patch KW - Strain gauge factor KW - Temperature sensitivity KW - Push-out test KW - Validation KW - Fatigue behavior PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-276271 DO - https://doi.org/10.3390/app3010039 SN - 2076-3417 VL - 3 IS - 1 SP - 39 EP - 54 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-27627 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aris, Stephan ED - Rockland, U. T1 - Zertifizierung nach Druckgeräte-Richtlinien und Überschneidung mit anderen Richtlinien N2 - Die BAM ist als Benannte Stelle im Rahmen der europäischen Richtlinien 97/23/EG über Druckgeräte (PED) [1] und 1999/36/EG über ortsbewegliche Druckgeräte (TPED) [2] bei der Zertifizierung von Ausrüstungsteilen für Druckgefäße (PED und TPED), Baugruppen (PED) und der Neubewertung von Baumustern (TPED) tätig. In diesem Beitrag wird die Zertifizierung einschließlich der dabei gewonnenen Erfahrungen und in der Praxis auftretenden Problemen auf Seiten der Hersteller und Benannten Stellen bei der Zertifizierung nach diesen europäischen Richtlinien vorgestellt. Die wesentlichen Probleme ergeben sich aus der Zuordnung der Druckgeräte zu entsprechenden Kategorien innerhalb der Richtlinien und aus der Überschneidung mit anderen europäischen und nationalen Richtlinien. T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-06-17 PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-48522 SP - 49 EP - 55 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-4852 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rodner, Hans-Jochen ED - Rockland, U. T1 - Historie und Perspektive des Freiversuchsgeländes Horstwalde N2 - Neben dem Stammgelände in Berlin Zehlendorf-Steglitz, besitzt die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) seit Mitte der 90ziger Jahre noch weitere Liegenschaften in und bei Berlin. Zweiggelände befinden sich in Berlin, in Zehlendorf-Steglitz und im Wissenschaftspark (WISTA) in Adlershof. Von besonderer Bedeutung ist das 12 km2 große Freiversuchsgelände mit einem Sprengplatz von 400 m Durchmesser für Brand- und Explosionsversuche bis 150 kg TNT in Horstwalde, das ca. 50 km südlich von Berlin entfernt ist. T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-06-17 PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-48540 SP - 57 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-4854 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Oertzen, Alexander A1 - Kurth, Lutz ED - Rockland, U. T1 - Modellgebäude: 1,5-kg-Satz. Auswirkungen einer unbeabsichtigten Explosion in einem in ausblasebauweise gebauten Arbeitsraum N2 - Die BAM verfügt auf ihrem Versuchsgelände in Horstwalde über ein Modellgebäude, das in der gleichen Weise aufgebaut ist, wie Gebäudeteile, die in der Explosivstoff verarbeitenden Industrie eingesetzt werden. T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-06-17 PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-48568 SP - 59 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-4856 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fourier, Bianca A1 - Kebben, Jochen A1 - Michael-Schulz, Heike ED - Rockland, U. T1 - Sprengkammer: 4-Zoll-Stahl-Rohr. Detonationstest für Ammoniumnitrat und ammoniumnitrathaltige Zubereitung gemäß Anhang III der Verordnung (EG) Nr. 2003/2003 T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-06-17 PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-48585 SP - 61 EP - 62 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-4858 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Oertzen, Alexander A1 - Kurth, Lutz A1 - Rodner, Hans-Jochen ED - Rockland, U. T1 - Brandwallanlage: UN-6(c)-Test, sowie nach SprengLR 010, Prüfung D T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-06-17 PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-48605 SP - 63 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-4860 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lohrer, Christian A1 - Schmidt, Martin A1 - Krause, Ulrich ED - Rockland, U. T1 - Brandgefahren bei der Schüttgutlagerung - Einfluss von Inertgasen und Feuchte N2 - Seit langer Zeit ist bekannt, dass ungünstige Lagerungsbedingungen bei brennbaren Schüttgütern und Stäuben zur Selbstentzündung führen können. Die meisten Studien zu diesem Thema beziehen sich allerdings auf Umgebungsbedingungen (d. h. mit einem Sauerstoff-Volumenanteil von 21 % in der Schüttungsumgebung). In einigen technischen Anwendungen jedoch wird brennbares Schüttgut oder Staub unter einer Gasatmosphäre mit reduziertem Sauerstoff- Volumenanteil gelagert und verarbeitet (Inertisierung). Dabei ist zunächst nicht klar, bis zu welchem Ausmaß der Sauerstoff- Volumenanteil reduziert werden muss, um bei einer vorgegebenen Lagerungstemperatur Selbstentzündung auszuschließen. Neben dem Sauerstoffvolumenanteil können auch der Feuchtegehalt der Schüttung sowie die relative Luftfeuchtigkeit in der Schüttungsumgebung den Vorgang der Selbstentzündung beeinflussen. Die hier vorgestellten experimentellen Untersuchungen beschreiben zum einen den Einfluss des Sauerstoff-Volumenanteils auf die Selbstentzündungstemperatur (SET) von Schüttgütern und Stäuben. Es wurde beobachtet, dass die SET mit abnehmendem Sauerstoff-Volumenanteil in der Schüttungsumgebung anstieg. Jedoch traten auch bei sehr kleinem Sauerstoff-Volumenanteil noch signifikante Temperaturerhöhungen in den untersuchten Proben auf. Zum zweiten wurde der Einfluss der Feuchte auf die SET untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass unterkritisch gelagerte Schüttungen durch Kondensation von Wasserdampf oder Zugabe von Wasser auf die Oberfläche der Schüttung in einen überkritischen Zustand gebracht werden konnten. Neben den experimentellen Untersuchungen wurde ein numerisches Modell entwickelt, mit dessen Hilfe sich der Selbsterwärmungsprozess bis hin zur Zündung von Schüttgütern berechnen lässt. Anwendungen findet dieses Modell für die Lagerung von Schüttgütern, Stäuben, Feststoffen sowie Abfällen. T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-06-17 PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-48437 SP - 19 EP - 23 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-4843 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas A1 - Binder, Christian A1 - Herrmann, Peter A1 - Brock, Thomas A1 - Heise, J. ED - Rockland, U. T1 - Einfluss von Keramikbeschichtungen auf das Abbrandverhalten metallischer Werkstoffe in hochverdichtetem Sauerstoff N2 - Nach nationalen und internationalen Vorschriften müssen Armaturen und Anlagenteile für hoch verdichteten Sauerstoff ausbrennsicher sein. Diese Forderung kann technisch dadurch erreicht werden, dass sicherheitstechnisch geeignete nichtmetallische und metallische Werkstoffe verwendet werden. Für die Auswahl geeigneter metallischer Werkstoffe sind der Verwendungszweck der Armatur, die Betriebsbedingungen sowie werkstoffspezifische Parameter zu berücksichtigen. Einige metallische Werkstoffe besitzen gute Materialeigenschaften, lassen sich leicht be- bzw. verarbeiten und sind kostengünstig in der Beschaffung, dürfen aber aufgrund ihres ungünstigen Abbrandverhaltens in Sauerstoff nicht eingesetzt werden. Es besteht daher ein großes Interesse, den sicherheitstechnischen Beschränkungen dieser Werkstoffe durch geeignete Maßnahmen entgegenzuwirken. Eine mögliche Lösung stellt die Beschichtung dieser Werkstoffe beispielsweise mit Keramik dar, um den unmittelbaren Kontakt mit dem Sauerstoff zu verhindern. Um den Einfluss dieser Keramikschichten auf das Abbrandverhalten metallischer Werkstoffe zu untersuchen, wird die im Standard ASTM G124 [1] beschriebene Apparatur und das in der einschlägigen Literatur beschriebene Bewertungsverfahren verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass für keramikbeschichtete metallische Werkstoffe ein Abbrand erst bei höheren Sauerstoffdrücken erfolgt. T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-06-17 PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-48462 SP - 25 EP - 27 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-4846 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Knorr, Annett A1 - Rockland, Ulrike A1 - Steinbach, J. ED - Rockland, U. T1 - Sicherheitstechnische Bewertung nach der TRAS 410 am Beispiel einer Perestersynthese N2 - Die Technische Regel für Anlagensicherheit (TRAS) 410 mit dem Titel "Erkennen und Beherrschen exothermer Reaktionen" stellt im Rahmen der Betrachtung der thermischen Prozesssicherheit eine Anleitung zur systematischen Erarbeitung von Gefahren bei chemischen Stoffumwandlungen im Industriemaßstab dar. Sie unterstützt bei der Bewertung der Gefahren und bei der Erstellung von Maßnahmen, um Störfälle zu verhindern. Am Beispiel der exotherm ablaufenden Synthese von tert.-Butylperoxypivalat, einem organischen Peroxid, wird die Vorgehensweise dargestellt. Organische Peroxide sind als thermisch instabile Verbindungen bekannt und besitzen dadurch ein zusätzliches Gefahrenpotential. T2 - 10. Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Deutschland DA - 2004-06-17 PY - 2004 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-48504 SP - 43 EP - 48 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-4850 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Krebber, Katerina ED - Harun, S.W. ED - Arof, H. T1 - Smart technical textiles based on fiber optic sensors N2 - Smart technical textiles are by definition textiles that can interact with their environment. They can sense and react to environmental conditions and external stimuli from mechanical, thermal, chemical or other sources. Such textiles are multifunctional or even “intelligent” which is fulfilled by a number of sensors incorporated in the textiles. The embedded sensors are sensitive to various parameters such as temperature, strain, chemical, biological and other substances. PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-289397 SN - 978-953-51-1148-1 DO - https://doi.org/10.5772/54244 IS - Section 3 / Chapter 12 SP - 319 EP - 344 PB - InTech AN - OPUS4-28939 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krause, Martin A1 - Effner, Ute A1 - Müller, Sabine A1 - Nowak, Thomas Rudolf A1 - Vergin, Dirk T1 - 3D-SAFT Imaging von Streuern in Brettschichtholz N2 - Aktuell wird die Ultraschallechotechnik für Holzbauteile genutzt, indem aus der Abschattung eines ansonsten stabilen Rückwandechos auf Auffälligkeiten im Holzbauteil geschlossen wird. Dabei werden Transversalwellen (Mittenfrequenz 50 kHz) mit der Polarisationsrichtung in Faserrichtung (L) angewendet. In einem 2012 abgeschlossenen Forschungsvorhaben wurde nun die direkte Abbildung von Streuern durch anisotrope SAFT-Rekonstruktion entwickelt. Dazu werden flächig aufgenommene Ultraschallmessdaten mit automatisiert scannenden Druck- und Scherwellenköpfen erzeugt und auf Basis anisotroper Geschwindigkeitsverteilungen rekonstruiert. Benutzt werden die auch häufig für Beton eingesetzten trocken ankoppelnden Punktkontakt-Prüfköpfe. Da damit auch intensive Wellen an der Oberfläche erzeugt werden, entstehen im Material zusätzliche Kopfwellen, die ebenfalls bei der Rekonstruktion berücksichtigt werden. Da die Wellengeschwindigkeiten in Holz individuell stark schwanken, wird eine interaktive Auswertetechnik zur Ermittlung der Materialkonstanten benutzt. Für die Messungen werden Druckwellen sowie Scherwellen in zwei Polarisationsrichtungen verwendet. Die Messungen erfolgen sowohl mit automatischen Scannersystemen als auch mit einem linearen Prüfkopf-Array (kommerziell erhältlicher multistatischer Messkopf). Gezeigt werden Ergebnisse an Bauteilen mit künstlichen und realen Fehlstellen. Das Forschungsprojekt wurde gefördert vom Bundesamt für Bau- und Raumordnung (BBR, Zukunft Bau). T2 - DGZfP-Jahrestagung 2013 CY - Dresden, Germany DA - 06.05.2013 KW - Holz KW - Ultraschallecho KW - Anisotropie KW - Rekonstruktionsrechnung KW - Fehlstellenortung PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-293509 SN - 978-3-940283-49-8 IS - Poster 8 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-29350 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kolkoori, Sanjeevareddy A1 - Wrobel, Norma A1 - Osterloh, Kurt A1 - Redmer, Bernhard A1 - Deresch, Andreas A1 - Ewert, Uwe T1 - Hochenergieradiographie - Erkennung von Einzelheiten in großen, komplexen Schichttiefen N2 - Zur Durchstrahlung großer, dichter Objekte reichen die Energien, die mit normalen Röntgenröhren erzielt werden können, ab gewissen Schichtdicken nicht mehr aus. Als hochenergetische Strahlenquellen stehen Kobalt-60 und Elektronenbeschleuniger zur Verfügung. Als Einschränkung der Hochenergieradiographie ist der geringere Kontrast besonders beim Vorhandensein leichterer Objekte umgeben von Körpern bestehend aus schweren Elementen anzusehen. Es ist daher zu erwarten, dass Objekte aus organischen Substanzen hinter dicken Schwermetallwänden oder in Bohrungen von Metallblöcken schwer zu erkennen sind. Im Gegensatz zu einem Gammastrahler wie Kobalt-60 mit den beiden Spektrallinien um 1,3 MeV besitzt die Bremsstrahlung aus einem Beschleuniger einen wesentlichen Anteil an niederenergetischer Strahlung, der fließend zu höheren Energien übergeht. Es wird hier untersucht, welche Signaturen von leichten Materialien in einer Umgebung aus Schwermetall bis zu welcher Dicke und bis zu welchem Komplexizitätsgrad erkennbar sind. Mit einem Betatron (JME X-ray Betatron 7,5 MeV) und einem Matrixdetektor (Perkin Elmer XRD 1621) wurden Aufnahmen von unterschiedlichen leichten Objekten angefertigt, die zunehmend in eine Umgebung aus Schwermetallen gestellt wurden. Mit unterschiedlichen Energieeinstellungen wurde untersucht, inwieweit eine Materialerkennung hinter welcher Abschirmung möglich ist. Die experimentellen Ergebnisse werden mit Simulationen verglichen, die mit einer Software zur Modellierung von Durchstrahlungsverfahren (aRTist) erzeugt wurden. Dabei wird dem Problem der Aufhärtung bei Anwendung von Bremsstrahlung Rechnung getragen. Die Ergebnisse können sowohl zur Erkennung von Fremdkörpern in Maschinen oder Pumpen als auch zur Überprüfung von Frachtladungen im Bereich der öffentlichen Sicherheit und bei Zollkontrollen dienen. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2013 CY - Dresden, Germany DA - 06.05.2013 KW - Hochenergieradiographie KW - Containerprüfung KW - Materialerkennung PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-288589 SN - 978-3-940283-49-8 IS - DGZfP-BB 141 (Mo.2.A.4) SP - 1 EP - 9 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP) AN - OPUS4-28858 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Innovative ultrasonic techniques for inspection and monitoring of large concrete structures N2 - Ultrasonic echo and transmission techniques are used in civil engineering on a regular basis. New sensors and data processing techniques have lead to many new applications in the structural investigation as well as quality control. But concrete structures in the nuclear sector have special features and parameters, which pose problems for the methods and instrumentation currently available, e.g. extreme thickness, dense reinforcement, steel liners or special materials. Several innovative ultrasonic techniques have been developed to deal with these issues at least partly in lab experiments and pilot studies. Modern imaging techniques as multi-offset SAFT have been used e. g. to map delaminations. Thick concrete walls have successfully been inspected, partly through a steel liner. Embedded ultrasonic sensors have been designed which will be used in monitoring networks of large concrete structures above and below ground. In addition, sensitive mathematical methods as coda wave interferometry have been successfully evaluated to detect subtle changes in material properties. Examples of measurements and data evaluation are presented. KW - Automated scanning systems KW - Multi-Offset Array KW - Enhanced Imaging KW - Embedded ultrasonic sensors PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-290513 DO - https://doi.org/10.1051/epjconf/20135604004 SN - 2100-014X VL - 56 SP - 04004-1 EP - 04004-9 PB - EDP Sciences CY - Les Ulis AN - OPUS4-29051 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Orts Gil, Guillermo A1 - Natte, Kishore A1 - Österle, Werner T1 - Multi-parametric reference nanomaterials for toxicology: state of the art, future challenges and potential candidates N2 - A major requirement for the validation of methods assessing the risk associated with engineered nanoparticles (ENPs) is the use of reference materials (RMs). In the present contribution we review available RMs, ongoing projects and characterisation trends in the field. The conclusion is that actual approaches to RMs mostly deal with metrological considerations about single properties of the ENPs, typically their primary size, which can hardly be representative of nanoparticles characteristics in real testing media and therefore, not valid for reliable and comparable toxicological studies. As an alternative, we discussed the convenience and feasibility of establishing multi-parametric RMs for a series of ENPs, focusing on silica nanoparticles (SNPs). As a future perspective, the need to develop RMs based on hybrid nanoparticles is also discussed. KW - Referenzmaterialien KW - Nanopartikel KW - Toxikologie KW - Metrologie PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-292997 DO - https://doi.org/10.1039/c3ra42112k SN - 2046-2069 VL - 3 IS - 40 SP - 18202 EP - 18215 PB - RSC Publishing CY - London AN - OPUS4-29299 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mull, Birte A1 - Horn, Wolfgang A1 - Jann, Oliver T1 - Methode zur Bestimmung von flüchtigen Estern der Phthalsäure im Innenraum und in Emissionsmesskammern N2 - Die Analytik von Phthalaten (DMP bis DEHP) in der Luft ist mit thermischer Desorption unter Verwendung von Quarzwolle als Adsorbens erfolgreich realisierbar. Dies wurde durch eine Methodenvalidierung bestätigt. Es wurden sowohl Messungen im Innenraum als auch in Emissionskammern vorgenommen. In den Emissionskammermessungen wurden mögliche Senkeneffekte der Kammeroberfläche (Glas) untersucht. Unter Zuhilfenahme der idealen Abklingkurve wird bestätigt, dass diese Oberfläche eine Senke darstellt. PY - 2010 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-209870 UR - http://www.gefahrstoffe.de SN - 0949-8036 SN - 1436-4891 VL - 70 IS - 3 SP - 93 EP - 97 PB - VDI Fachmedien CY - Düsseldorf AN - OPUS4-20987 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Moreira, E.V. A1 - Rabello, J.M.B. A1 - Pereira, M.d.S. A1 - Lopes, R.T. A1 - Zscherpel, Uwe T1 - Digital radiography using digital detector arrays fulfills critical applications for offshore pipelines N2 - Digital radiography in the inspection of welded pipes to be installed under deep water offshore gas and oil pipelines, like a presalt in Brazil, in the paper has been investigated. The aim is to use digital radiography for nondestructive testing of welds as it is already in use in the medical, aerospace, security, automotive, and petrochemical sectors. Among the current options, the DDA (Digital Detector Array) is considered as one of the best solutions to replace industrial films, as well as to increase the sensitivity to reduce the inspection cycle time. This paper shows the results of this new technique, comparing it to radiography with industrial films systems. In this paper, 20 test specimens of longitudinal welded pipe joints, specially prepared with artificial defects like cracks, lack of fusion, lack of penetration, and porosities and slag inclusions with varying dimensions and in 06 different base metal wall thicknesses, were tested and a comparison of the techniques was made. These experiments verified the purposed rules for parameter definitions and selections to control the required digital radiographic image quality as described in the draft international standard ISO/DIS 10893-7. This draft is first standard establishing the parameters for digital radiography on weld seam of welded steel pipes for pressure purposes to be used on gas and oil pipelines. KW - Zerstörungsfreie Prüfung von Schweißnähten KW - Durchstrahlungsprüfung KW - Digitale Radiologie PY - 2010 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-225319 DO - https://doi.org/10.1155/2010/894643 SN - 1687-6172 VL - 2010 IS - Article ID 894643 SP - 1 EP - 7 PB - Hindawi Publ. CY - New York, NY, USA AN - OPUS4-22531 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tölle, Florian A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Gebhardt, Moritz Oliver A1 - Rethmeier, Michael T1 - Post-weld residual stress mitigation by scanning of a defocused laser beam N2 - High welding residual stresses can cause service life reducing consequences. Even though many processes have been developed to reduce these stresses, they are only applicable for wider welds and simple component geometries or are cost-intensive, respectively. The presented method uses a defocused beam after welding for heating the material regions on both sides of the weld. In this way, the welding stresses are decreased without contacting the surfaces using the available equipment. Different process parameters could be used depending on the component geometry and the laser power. The mechanism and the influence of the process parameters were investigated by FEM-simulation and experiments on S355J2+N steel and showed a stress reduction of about 73%. T2 - Lasers in Manufacturing 2011 - Proceedings of the Sixth International WLT Conference on Lasers in Manufacturing CY - Munich, Germany DA - 23.05.2011 KW - Residual stresses KW - Stress reduction KW - High energy beam welding KW - Post-weld heat treatment KW - Laser scanner optics PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-238482 DO - https://doi.org/10.1016/j.phpro.2011.03.052 SN - 1875-3892 VL - 12 IS - 1 SP - 410 EP - 418 PB - Elsevier CY - Amsterdam [u.a.] AN - OPUS4-23848 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pelkner, Matthias A1 - Neubauer, Andreas A1 - Reimund, Verena A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Routes for GMR-sensor design in non-destructive testing N2 - GMR sensors are widely used in many industrial segments such as information technology, automotive, automation and production, and safety applications. Each area requires an adaption of the sensor arrangement in terms of size adaption and alignment with respect to the field source involved. This paper deals with an analysis of geometric sensor parameters and the arrangement of GMR sensors providing a design roadmap for non-destructive testing (NDT) applications. For this purpose we use an analytical model simulating the magnetic flux leakage (MFL) distribution of surface breaking defects and investigate the flux leakage signal as a function of various sensor parameters. Our calculations show both the influence of sensor length and height and that when detecting the magnetic flux leakage of µm sized defects a gradiometer base line of 250 µm leads to a signal strength loss of less than 10% in comparison with a magnetometer response. To validate the simulation results we finally performed measurements with a GMR magnetometer sensor on a test plate with artificial µm-range cracks. The differences between simulation and measurement are below 6%. We report on the routes for a GMR gradiometer design as a basis for the fabrication of NDT-adapted sensor arrays. The results are also helpful for the use of GMR in other application when it comes to measure positions, lengths, angles or electrical currents. KW - Giant magneto resistance KW - Non-destructive testing KW - Magnetic flux leakage KW - Sensor array PY - 2012 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-271325 DO - https://doi.org/10.3390/s120912169 SN - 1424-8220 VL - 12 IS - 9 SP - 12169 EP - 12183 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-27132 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lopez-Heredia, M.A. A1 - Gildenhaar, Renate A1 - Berger, Georg A1 - Linow, Ulf A1 - Wirth, Cynthia A1 - Günster, Jens A1 - Houshmand, A. A1 - Stiller, M. A1 - Knabe-Ducheyne, C. T1 - Effect of stressed and unstressed cell culture environments on the viability of MC3T3 cells with calcium phosphates T2 - ISACB-6 - International symposium on apatite and correlative biomaterials CY - Nantes, France DA - 2013-06-05 KW - Cell culture media KW - Fetal bovine serum KW - Stressed KW - Unstressed KW - Calcium alkaline orthophosphates PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-299387 DO - https://doi.org/10.4172/2090-5025.S1-002 SN - 2090-5017 SN - 2090-5025 N1 - Geburtsname von Wirth, Cynthia: Gomes, C. M. - Birth name of Wirth, Cynthia: Gomes, C. M. SP - 1 EP - 3(?) PB - Ashdin AN - OPUS4-29938 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachsmuth, Janne T1 - Ermüdungsrisswachstum und Korrosion in Stahl P460NL1 - Vergleich von Kennwerten aus Bruchmechanik und Schallemission N2 - Das Monitoring von Bauteilen bei Ermüdungsbelastung mit Hilfe der Schallemission liefert eine große Anzahl an Schallemissionsdaten und –parametern. Um diese in einen Zusammenhang mit dem Schadenszustand des Bauteils zu bringen ist es sinnvoll, einen Bezug zu bekannten bruchmechanischen Kenngrößen herzustellen. Dies wird in dieser Arbeit anhand von Ermüdungsversuchen an Platten aus dem Feinkornstahl P460NL1 versucht. Schallemissionssignale aus Ermüdungsrissen mit und ohne Korrosionseinfluss werden analysiert und mit bekannten bruchmechanischen Kenngrößen wie der Risswachstumsrate und dem Spannungsintensitätsfaktor verglichen. T2 - 19. Kolloquium Schallemission - Statusberichte zur Entwicklung und Anwendung der Schallemissionsanalyse CY - Augsburg, Germany DA - 12.09.2013 KW - Schallemissionsprüfung KW - Ermüdungsrisswachstum KW - Korrosion KW - Bruchmechanik PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-301339 UR - http://www.dgzfp.de/portals/schallemission2013/BB/vortrag%2013.pdf SN - 978-3-940283-51-1 N1 - Serientitel: DGZfP-Berichtsband – Series title: DGZfP-Berichtsband IS - 142 SP - 1 EP - 10 (Beitrag 13) PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung CY - Berlin AN - OPUS4-30133 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hanelt, Sven A1 - Friedrich, Jörg Florian A1 - Meyer-Plath, Asmus T1 - UV spectrometric indirect analysis of brominated MWCNTs with UV active thiols and an alkene-reaction kinetics, quantification and differentiation of adsorbed bromine and oxygen N2 - Indirect UV-absorption spectrometry was shown to be a valuable tool for chemical characterization of functionalized carbon nanotubes (CNTs). It complements data from X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) or FTIR analysis since it helps to clarify the type and concentration of functional groups. The principles of indirect application of UV-spectrometry and its mathematical interpretation are discussed. Their facile application, together with their adequate sensitivity and high flexibility, make UV-absorption-based approaches a valuable alternative to fluorescence spectrometry. Here, the approach was applied to the chemical analysis of oxidizing substances on CNTs. For this, pristine CNTs of low but finite oxygen content as well as brominated CNTs were analyzed by reaction in suspension with UV-active thiol reagents and a styrene derivative. It was shown that carefully selected reagents allow differentiation and quantification of bromine and generally oxidizing entities like oxygen. For brominated CNTs, it was shown that physisorbed bromine may dominate the overall bromine content. KW - Carbon nanotubes KW - CNTs KW - UV-spectrometry KW - Bromination KW - Thiols KW - Mercaptans KW - Disulfides KW - Quantification KW - Kinetics PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-289077 DO - https://doi.org/10.3390/ma6083035 SN - 1996-1944 VL - 6 IS - 8 SP - 3035 EP - 3063 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-28907 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Asadi, S. A1 - Hernandez Bennetts, V. A1 - Lilienthal, A.J. A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Monitoring of CCS areas using micro unmanned aerial vehicles (MUAVs) N2 - Carbon capture & storage (CCS) is one of the most promising technologies for greenhouse gas (GHG) management. However, an unsolved issue of CCS is the development of appropriate long-term monitoring systems for leak detection of the stored CO2. To complement already existing monitoring infrastructure for CO2 storage areas, and to increase the granularity of gas concentration measurements, a quickly deployable, mobile measurement device is needed. In this paper, we present an autonomous gas-sensitive micro-drone, which can be used to monitor GHG emissions, more specifically, CO2. Two different measurement strategies are proposed to address this task. First, the use of predefined sensing trajectories is evaluated for the task of gas distribution mapping using the micro-drone. Alternatively, we present an adaptive strategy, which suggests sampling points based on an artificial potential field (APF). The results of real-world experiments demonstrate the feasibility of using gas-sensitive micro-drones for GHG monitoring missions. Thus, we suggest a multi-layered surveillance system for CO2 storage areas. T2 - GHGT 11 - Greenhouse gas control technologies conference CY - Kyoto, Japan DA - 18.11.2012 KW - Gas-sensitive micro-drone KW - Gas distribution mapping KW - Sensor planning KW - Artificial potential field KW - CCS PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-289119 DO - https://doi.org/10.1016/j.egypro.2013.06.320 SN - 1876-6102 VL - 37 SP - 4182 EP - 4190 PB - Elsevier Ltd. CY - Amsterdam AN - OPUS4-28911 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lausch, Thomas A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Bohse, Jürgen A1 - Schmitz-Niederau, M. T1 - Schallemissionsmessung an Bauteilschweißungen aus 13CrMoV9-10 zum Nachweis von Spannungsrelaxationsrissen N2 - In einer speziellen 3D-Prüfanlage zur wirklichkeitsnahen Simulation von komplexen Verhältnissen an Großproben wurden UP-Mehrlagenschweißungen am warmfesten Stahl 13CrMoV9-10 durchgeführt. Während der schweißtechnischen Fertigung und der Abkühlung auf Raumtemperatur wurden die Proben an der freien Ausdehnung und Schrumpfung gehindert. Die daraus resultierenden Reaktionsspannungen führten während der Wärmenachbehandlung zu Relaxationsrissen in der Wärmeeinflusszone. Das Spannungsarmglühen wurde bei einer Temperatur von 705°C und einer Haltezeit von 8 h durchgeführt. Während der Aufheiz- und Abkühlphasen wurde die thermische Ausdehnung der Probe über die 3D-Prüfanlage kompensiert und damit das Spannungsniveau bis zum Erreichen der maximalen Glühtemperatur aufrechterhalten. Nach Erreichen der Glühtemperatur konnte die Probe relaxieren. Der Einsatz der Schallemissionsmessung ermöglichte es die Entstehung von Spannungsrelaxationsrisse, erstmalig online, nachzuweisen. Durch Synchronisierung der Schallemissionsereignisse mit den Messdaten der 3D – Prüfanlage wurde der kritische Temperaturbereich für das Auftreten von Spannungsrelaxationsrissen bestimmt. Die Rissinitiierung findet im Temperaturbereich zwischen 350°C - 500°C statt. Aussagen über das Risswachstum können auf Grund der ungünstigen Versuchsbedingungen, mit Emission von Störgeräuchen, nicht getroffen werden. T2 - 19. Kolloquium Schallemission - Statusberichte zur Entwicklung und Anwendung der Schallemissionsanalyse CY - Augsburg, Germany DA - 12.09.2013 KW - Spannungsrelaxationsrisse KW - SRC KW - Schallemission KW - 13CrMoV9-10 KW - Schrumpfbehinderung PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-291616 SN - 978-3-940283-51-1 N1 - Serientitel: DGZfP-Berichtsband – Series title: DGZfP-Berichtsband IS - 142 SP - 1 EP - 19 (Beitrag 14) PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung CY - Berlin AN - OPUS4-29161 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Würth, Christian A1 - Grabolle, Markus A1 - Pauli, Jutta A1 - Spieles, Monika A1 - Resch-Genger, Ute T1 - Relative and absolute determination of fluorescence quantum yields of transparent samples N2 - Luminescence techniques are among the most widely used detection methods in the life and material sciences. At the core of these methods is an ever-increasing variety of fluorescent reporters (i.e., simple dyes, fluorescent labels, probes, sensors and switches) from different fluorophore classes ranging from small organic dyes and metal ion complexes, quantum dots and upconversion nanocrystals to differently sized fluorophore-doped or fluorophore-labeled polymeric particles. A key parameter for fluorophore comparison is the fluorescence quantum yield (Φf), which is the direct measure for the efficiency of the conversion of absorbed light into emitted light. In this protocol, we describe procedures for relative and absolute determinations of Φf values of fluorophores in transparent solution using optical methods, and we address typical sources of uncertainty and fluorophore class-specific challenges. For relative determinations of Φf, the sample is analyzed using a conventional fluorescence spectrometer. For absolute determinations of Φf, a calibrated stand-alone integrating sphere setup is used. To reduce standard-related uncertainties for relative measurements, we introduce a series of eight candidate quantum yield standards for the wavelength region of ~350–950 nm, which we have assessed with commercial and custom-designed instrumentation. With these protocols and standards, uncertainties of 5–10% can be achieved within 2 h. PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-294202 DO - https://doi.org/10.1038/nprot.2013.087 SN - 1754-2189 SN - 1750-2799 VL - 8 IS - 8 SP - 1535 EP - 1550 PB - Nature Publishing Group CY - Basingstoke AN - OPUS4-29420 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Groll, E.T. A1 - Kalisch, U. A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Mecke, R. A1 - Meinhardt, J. A1 - Myrach, Philipp A1 - Schiller, M. A1 - Seidl, T. T1 - Untersuchung der Putzritzungen am Magdeburger Dom mit aktiver Thermografie und optischen 3D-Messverfahren N2 - Eines der bedeutendsten Kunstwerke des Magdeburger Doms sind die Putzritzungen am Ostflügel des Kreuzgangs aus dem 13. Jahrhundert. Der größte Teil der einzelnen Putzoberflächen sind Ausbesserungen oder Neuverputzungen aus verschiedenen Restaurierungs- oder Reparaturphasen. In dem von der Forschungsinitiative Zukunft Bau geförderten Projekt zur 3D-Kartierung von Bauwerksoberflächen wurden Untersuchungen zur Erfassung der Schäden an diesen Putzritzungen mit optischen 3D-Messverfahren und der aktiven Thermografie durchgeführt. Dabei wurden bei den optischen Verfahren hochauflösende Techniken zur Erfassung der Oberflächentopologie (Stereophotogrammmetrie) und zur Vermessung der Rissstrukturen und Ausbeulungen (3D-Trackingverfahren) eingesetzt. Die Zuordnung der Signaturen in den Thermogrammen zu Hohlstellen sowie Materialergänzungen und -ersatz wird diskutiert. Weiterhin erfolgt ein Vergleich der Ergebnisse mit Messungen an neu freigelegten Putzbereichen. T2 - Thermographie-Kolloquium 2013 CY - Leinfelden-Echterdingen, Germany DA - 26.09.2013 KW - Aktive Thermografie KW - Stereophotogrammetrie KW - Trackingsystem KW - Risse KW - Putz KW - Mauerwerk KW - Denkmalpflege PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-293987 SN - 978-3-940283-52-8 IS - DGZfP-BB 143 (Vortrag 6) SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-29398 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kind, Thomas A1 - Kurz, J.H. A1 - Taffe, Alexander A1 - Wöstmann, Jens T1 - Ortung und Unterscheidung von Querspanngliedern hinter schlaffer Bewehrung mit dem Radarverfahren in einer Fahrbahnplatte N2 - Anhand eines erfolgreichen Messeinsatzes an einer Spannbetonbrücke, deren Querspannglieder zuverlässig lokalisiert und nachfolgend instandgesetzt werden sollen, wird die Vorgehensweise der Radarmessung mit zwei verschiedenen Polarisationsrichtungen der Antenne zur Unterscheidung von unterschiedlichen Arten der Bewehrungen ausführlich erklärt. Das Radarverfahren eignet sich sehr gut für die zerstörungsfreie Ortung von Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Insbesondere lässt sich mit dem Verfahren vorgespannte Bewehrung bis in einer Tiefe von ca. 30 cm und bei einem normalen Bewehrungsgrad (Maschenweite >10 cm) der schlaffen Bewehrung zuverlässig auffinden. Seit einigen Jahren wird das Radarverfahren erfolgreich im Vorfeld einer schadensfreien Kernbohrung im Rahmen von Ertüchtigungsmaßnahmen von Stahlbetonbrücken mit externen Spanngliedern angewendet. Aufgrund der Lage und dem Verlauf der vorgespannten Bewehrung in Hohlkastenseitenwänden und Plattenbalken kann eine vorgespannte Bewehrung von schlaffer Bewehrung in diesen Bauwerken sehr gut unterschieden werden. Diese Unterscheidungsmerkmale lassen sich aber bei Querspanngliedern in einer Fahrbahnplatte nur selten anwenden, da häufig die Überdeckung und der Abstand der schlaffen Bewehrung und der Querspannglieder ähnlich sind. In diesem Beitrag wird beschrieben, wie der gezielte Einsatz verschiedener Polarisationsrichtungen der Antenne zu einer zuverlässigen Unterscheidung von schlaffer Bewehrung und Spanngliedern beiträgt und damit zu einer verbesserten bildgebenden Darstellung der inneren Konstruktion der Fahrbahnplatte führt. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2013 CY - Dresden, Germany DA - 06.05.2013 KW - Bauwesen KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-294454 SN - 978-3-940283-49-8 IS - DGZfP-BB 141 (Mi.1.B.3) SP - 1 EP - 9 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP) AN - OPUS4-29445 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wolf, Julia A1 - Mielentz, Frank A1 - Milmann, Boris A1 - Wiggenhauser, Herbert T1 - Grundlagenuntersuchungen von Ultraschall-Sensoren in Beton N2 - Für Ultraschallmessungen in Betonbauteilen wurden neuartige radialsymmetrisch abstrahlende Longitudinalwellenprüfköpfe mit einer Mittenfrequenz von 60 kHz auf deren Eignung hinsichtlich Abstrahlcharakteristik, Empfindlichkeit und Frequenzspektrum untersucht. Für die Messung der Abstrahlcharakteristiken wurden die Prüfköpfe vertikal und horizontal in Betonzylinder eingebettet und die Richtungsabhängigkeiten der Schallschnelle mithilfe eines Laservibrometers gemessen. Die Streuung der Prüfkopfempfindlichkeit wurde im Wasserbad unter Verwendung verschiedener Köpfe gleicher Bauart bestimmt. Außer Änderungen der Signalamplituden zeigten sich auch Schwankungen im Frequenzbereich bei verschiedenen Sender-Empfängerkombinationen. Die Schallschwächung des Betons hat Einfluss auf die erreichbare Auflösung der Messungen und damit auf die maximal möglichen Senderabstände im Bauteil. Durch experimentelle Untersuchungen und Simulationen erfolgte eine Optimierung der Abstände hinsichtlich des Aufwandes und der geforderten Auflösung. Die Signalschwächung im Beton wurde mit verschiedenen Impulsen im Frequenzbereich von 50 kHz bis 100 kHz in Abhängigkeit verschiedener Bewehrungsgrade und Korngrößen ermittelt. Hierfür wurden die Sensoren in unterschiedlichen Abständen in die Probekörper einbetoniert und die Empfangssignale hinsichtlich Amplitudenabfall und Frequenzspektrum untersucht. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2013 CY - Dresden, Germany DA - 06.05.2013 PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-294153 SN - 978-3-940283-49-8 IS - DGZfP-BB 141 (Poster 56) SP - 1 EP - 9 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP) AN - OPUS4-29415 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Neuschaefer-Rube, U. A1 - Illemann, J. A1 - Sturm, M. A1 - Bircher, B. A1 - Meli, F. A1 - Bellon, Carsten A1 - Evsevleev, Sergei T1 - Validation of a fast and traceable radiographic scale calibration of dimensional computed tomography N2 - A fast and highly precise method of determining the geometrical scale factor of computed tomography (CT) measurements has been validated successfully by Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), the Federal Institute of Metrology (METAS) and Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) within the scope of AdvanCT (Advanced Computed Tomography for dimensional and surface measurements in industry), a project funded in the European Metrology Programme for Innovation and Research (EMPIR). The method has been developed by PTB and requires only two radiographic images of a calibrated thin 2D standard (hole grid standard) from two opposite directions. The mean grid distance is determined from both radiographs. From this and with the help of the calibration result, the radiographic scale and therefore the voxel size is determined. The procedure takes only a few minutes and avoids a time-consuming CT scan. To validate the method, the voxel sizes determined via this method were compared with voxel sizes determined from CT scans of calibrated objects. Relative deviations between the voxel sizes in the range of 10−5 were achieved with minimal effort using cone-beam CT systems at moderate magnifications. KW - Dimensional metrology KW - Voxel size KW - Industrial CT KW - Geometrical magnification PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-553271 DO - https://doi.org/10.1088/1361-6501/ac74a3 SN - 0957-0233 VL - 33 IS - 9 SP - 1 EP - 9 PB - IOP Publishing CY - Bristol, UK AN - OPUS4-55327 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lengas, Nikolaos A1 - Schlick-Hasper, Eva A1 - Müller, Karsten A1 - Neitsch, Marcel A1 - Johann, Sergej A1 - Zehn, M. T1 - Development of an analysis and testing concept for the evaluation of impact targets in the mechanical safety testing of dangerous goods packagings N2 - The mechanical and geometrical properties of impact targets greatly influence the outcome of a drop test. The International Agreement concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Road (ADR) as well as ISO 2248 describe the characteristics of impact targets for drop tests of dangerous goods packagings. According to these regulations, the impact target’s surface needs to be unyielding, under testing conditions non-deformable, flat, and integral with a mass at least 50 times that of the heaviest packaging to be tested. The problem is that many production facilities, especially manufacturers of corrugated fibreboard boxes, do not have their own testing device with the required 50 times mass ratio of the impact target for a regulation compliant drop test during series production. Furthermore, at UN level it is considered necessary to revise these requirements. In the present paper, the impact target requirements are examined in detail and compared with those in other technical areas (e.g., impact target for container for the transport of radioactive materials). A research method is being developed to investigate the dependency between the mass ratio of the packaging and the target as well as the damage resistance of a drop tested package in relation to specific design characteristics. The results are of high relevance for industry purposes and intended to ensure a uniform level of safety assessment for the mechanical testing of dangerous goods packagings. KW - Corrugated fibreboard boxes KW - Dangerous goods packagings KW - Drop test KW - Impact target KW - Structural dynamics PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-549660 DO - https://doi.org/10.1002/pts.2656 SN - 0894-3214 SN - 1099-1522 VL - 35 IS - 9 SP - 689 EP - 700 PB - Wiley CY - New York, NY AN - OPUS4-54966 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Arinchtein, A. A1 - Ye, M.-Y. A1 - Yang, Q. A1 - Kreyenschulte, C. A1 - Wagner, Andreas A1 - Frisch, M. A1 - Brückner, A. A1 - Kondratenko, E. A1 - Kraehnert, R. T1 - Dynamics of Reaction-Induced Changes of Model-Type Iron Oxide Phases in the CO2-Fischer-Tropsch-Synthesis N2 - Iron-based catalysts are employed in CO2-FTS due to their ability to convert CO2 into CO in a first step and their selectivity towards higher hydrocarbons in a second CO hydrogenation step. According to the literature, iron carbides represent the active phase for hydrocarbon formation and are claimed to emerge in the presence of CO. We propose nanostructured FeOx films as model systems to assess information about the complex phase transformations during CO2-FTS. Mesoporous hematite, ferrihydrite, maghemite, maghemite/magnetite films were exposed to CO2-FTS atmospheres at 20 bar and 300°C. Up to three distinct phases were observed depending on the timeon-stream (TOS): a sintered maghemite/magnetite phase, a carbidic core-shell structure, and a low-crystalline, needle-type oxide phase. Our findings indicate that the formation of an intermediary maghemite/magnetite phase, predominant after short TOS (30 h), precedes the evolution of the carbide phase. Yet, even after prolonged TOS (185 h), no full conversion into a bulk carbide is observed. KW - Nanostructured FeOx films KW - CO2 KW - Scanning Auger Spectroscopy PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-549709 DO - https://doi.org/10.1002/cctc.202200240 SN - 1867-3880 VL - 14 IS - 14 SP - 1 EP - 11 PB - Wiley-VCH AN - OPUS4-54970 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Koyutürk, B. A1 - Farber, E. A1 - Wagner, F. A1 - Fellinger, Tim-Patrick A1 - Eisenberg, D. T1 - A simple decagram-scale synthesis of an atomically dispersed, hierarchically porous Fe–N–C catalyst for acidic ORR N2 - Carbons doped with iron and nitrogen (Fe–N–Cs) are highly promising electrocatalysts for energy conversion reactions in the oxygen, nitrogen and carbon cycles. Containing no platinum group metals, they nevertheless compete with platinum-based catalysts in crucial fuel cell reactions, such as oxygen reduction in acid. Yet deployment of Fe–N–Cs in fuel cells requires also a flow-enhancing pore structure, and a scalable synthesis procedure – a rarely-met combination of requirements. We now report such a simple synthesis of over 10 g of an Fe–N–C catalyst with high activity towards oxygen reduction in acid. Atomically-dispersed Fe–N4 active sites were designed orthogonally and simultaneously with hierarchical micro-, meso- and macroporosity, by exploiting a dual role of magnesium ions during pyrolysis. Combining the “active site imprinting” and “self-templating” strategies in a single novel magnesium iminodiacetate precursor yielded a catalyst with high specific surface area (SSA > 1600 m2 g−1), a flow-enhancing hierarchical porosity, and high relative abundance of the most desirable D1-type Fe–N4 sites (43%, by Mössbauer spectroscopy at 4.2 K). Despite the relatively low iron contents, the catalysts feature halfwave potentials up to 0.70 V vs. RHE at pH 1 and a mass activity of 1.22 A g−1 at 0.8 V vs. RHE in RDE experiments. Thanks to the simple and scalable synthesis, this active and stable catalyst may serve as a workhorse in academic and industrial research into atomically-dispersed ORR electrocatalysis. KW - Catalysis KW - Fe-N-C catalysts KW - Fuel Cells KW - Electrochemistry PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-550113 DO - https://doi.org/10.1039/d2ta00925k SN - 2050-7488 SP - 1 EP - 10 PB - Royal Society of Chemistry AN - OPUS4-55011 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Titirici, M. A1 - Baird, S. G. A1 - Sparks, T. D. A1 - Yang, S. M. A1 - Brandt-Talbot, A. A1 - Hosseinaei, O. A1 - Harper, D. P. A1 - Parker, R. M. A1 - Vignolini, S. A1 - Berglund, L. A. A1 - Li, Y. A1 - Gao, H.-L. A1 - Mao, L.-B. A1 - Yu, S.-H. A1 - Díez, N. A1 - Ferrero, G. A. A1 - Sevilla, M. A1 - Szilágyi, P. Á. A1 - Stubbs, C. J. A1 - Worch, J. C. A1 - Huang, Y. A1 - Luscombe, C. K. A1 - Lee, K.-Y. A1 - Luo, H. A1 - Platts, M. J. A1 - Tiwari, D. A1 - Kovalevskiy, D. A1 - Fermin, D. J. A1 - Au, H. A1 - Alptekin, H. A1 - Crespo-Ribadeneyra, M. A1 - Ting, V. P. A1 - Fellinger, Tim-Patrick A1 - Barrio, J. A1 - Westhead, O. A1 - Roy, C. A1 - Stephens, I. E. L. A1 - Nicolae, S. A. A1 - Sarma, S. C. A1 - Oates, R. P. A1 - Wang, C.-G. A1 - Li, Z. A1 - Loh, X. J. A1 - Myers, R. J. A1 - Heeren, N. A1 - Grégoire, A. A1 - Périssé, C. A1 - Zhao, X. A1 - Vodovotz, Y. A1 - Earley, B. A1 - Finnveden, G. A1 - Björklund, A. A1 - Harper, G. D. J. A1 - Walton, A. A1 - Anderson, P. A. T1 - The sustainable materials roadmap N2 - Our ability to produce and transform engineered materials over the past 150 years is responsible for our high standards of living today, especially in the developed economies. Yet, we must carefully think of the effects our addiction to creating and using materials at this fast rate will have on the future generations. The way we currently make and use materials detrimentally affects the planet Earth, creating many severe environmental problems. It affects the next generations by putting in danger the future of economy, energy, and climate. We are at the point where something must drastically change, and it must change NOW. We must create more sustainable materials alternatives using natural raw materials and inspiration from Nature while making sure not to deplete important resources, i.e. in competition with the food chain supply. We must use less materials, eliminate the use of toxic materials and create a circular materials economy where reuse and recycle are priorities. We must develop sustainable methods for materials recycling and encourage design for disassembly. We must look across the whole materials life cycle from raw resources till end of life and apply thorough life cycle assessments based on reliable and relevant data to quantify sustainability. KW - Electrochemistry KW - Fe-N-C catalysts KW - Fuel cells KW - Catalysis PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-550126 DO - https://doi.org/10.1088/2515-7639/ac4ee5 SN - 2515-7639 VL - 5 IS - 3 SP - 1 EP - 98 PB - IOP Publishing CY - Bristol AN - OPUS4-55012 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Falkenhagen, Jana T1 - Combined impact of UV radiation and nitric acid on high‐density polyethylene containers as a laboratory test N2 - In a laboratory test, transparent high‐density polyethylene (HDPE) jerrycans have been exposed to both UV radiation and 55 wt‐% nitric acid solution at (41 ± 2)°C, for up to 20 days. For comparison, UV radiant exposure (21 days) and nitric acid exposure (up to 6 weeks) were performed separately, at nearly equal temperatures. The damages are compared with FTIR spectroscopy in ATR and HT‐gel permeation chromatography(GPC) on a molecular level and with hydraulic internal pressure testing as a component test. For the used jerrycans, relevant oxidation can only be found after the combined exposure. This is caused by the decomposition of nitric acid into nitrous gases by UV radiation, which is also observed at lower concentrations (28 wt‐%). After 6 days of laboratory exposure, this is rated as critical, which corresponds to about 1/10 year in Central Europe, according to the UV radiant exposure. The gradual increase in oxidative damage shows the reproducibility of the test. KW - Molecular mass distribution KW - High-density polyethylene KW - Nitric acid KW - UV radiation PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-550141 DO - https://doi.org/10.1002/pts.2673 SN - 0894-3214 SP - 1 EP - 7 PB - John Wiley & Sons Ltd AN - OPUS4-55014 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Belenguer, A. A1 - Lampronti, G. A1 - Michalchuk, Adam A1 - Emmerling, Franziska A1 - Sanders, J. T1 - Quantitative reversible one pot interconversion of three crystalline polymorphs by ball mill grinding N2 - We demonstrate here using a disulfide system the first example of reversible, selective, and quantitative transformation between three crystalline polymorphs by ball mill grinding. This includes the discovery of a previously unknown polymorph. Each polymorph is reproducibly obtained under well-defined neat or liquid-assisted grinding conditions, revealing subtle control over the apparent thermodynamic stability. We discovered that the presence of a contaminant as low as 1.5% mol mol−1 acting as a template is required to enable all these three polymorph transformations. The relative stabilities of the polymorphs are determined by the sizes of the nanocrystals produced under different conditions and by surface interactions with small amounts of added solvent. For the first time, we show evidence that each of the three polymorphs is obtained with a unique and reproducible crystalline size. This mechanochemical approach gives access to bulk quantities of metastable polymorphs that are inaccessible through recrystallisation. KW - Mechanochemistry KW - Polymorph KW - XRD PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-549934 DO - https://doi.org/10.1039/D2CE00393G SP - 1 EP - 7 PB - Royal Society of Chemistry AN - OPUS4-54993 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hufschläger, Daniel A1 - Gaal, Mate A1 - Ahmadzadeh, Majid T1 - Simulation und Vermessung von thermoakustischen Schallquellen N2 - Zur Simulation des Schallfeldes von beliebig geformten konventionellen Schallquellen existieren viele Ansätze (EFIT, GPSS). Sie alle basieren auf der Annahme eines monochromatischen akustischen Signals, was meist eine gültige Annäherung darstellt. Allerdings sind bei thermoakustischen Quellen aufgrund ihrer Funktionsweise und der hohen Bandbreite viele der existierenden Ansätze nicht direkt anwendbar und können Beobachtungen bei der Vermessung von thermoakustischen Wandlern nicht vollständig abbilden und erklären. In diesem Beitrag wurde die bekannte Methode der generalisierten Punktquellensynthese (GPSS) für die Berechnung von Schallfeldern von thermoakustischen Schallquellen angewendet. Dabei gehen zahlreiche Parameter wie die Dicke und Geometrie der leitfähigen Schicht, Krümmung des Substrats, sowie die Signalform der Anregung in die Simulation ein. Neu an dem präsentierten Ansatz ist die Abweichung von der üblichen monochromatischen Annäherung und die Berücksichtigung der großen Bandbreite von thermoakustischen Wandlern. Für die Validierung der Simulationen wurden Schallfelder von Quellen mit bekannter Anregung und Geometrie breitbandig durch ein optisches Mikrofon vermessen. T2 - DGZfP Jahrestagung CY - Kassel, Germany DA - 23.05.2022 KW - Thermoacoustics KW - Sensor characterization KW - Simulation PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-549944 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-54994 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hufschläger, Daniel A1 - Gaal, Mate A1 - Gohlke, Dirk A1 - Weise, Matthias A1 - Szewieczek, A. A1 - Hillger, W. A1 - Ilse, D. T1 - Array-Prüfköpfe für luftgekoppelte Ultraschallprüfung N2 - Seit Jahren stellt die luftgekoppelte Ultraschallprüfung eine etablierte Alternative zur konventionellen Prüfung von Leichtbaukomponenten aus den Bereichen Luft- und Raumfahrt sowie Automotive dar. Im Gegenteil zur flüssigkeitsgekoppelten Prüfung in Kontakt oder im Tauchbecken ist sie weniger invasiv und bietet daher zeitliche und finanzielle Anreize. Normalerweise wird die luftgekoppelte Prüfung mit Einzelelementschwingern in Durchschallung realisiert, wohingegen die Gruppenstrahlertechnik bereits Industriestandard im Bereich der Kontakttechnik darstellt. Die damit verbundenen Vorteile wie die aktive Fokussierung oder, die gezielte Manipulation des Einschallwinkels zur Anregung von geführten Wellen, finden im Bereich der luftgekoppelten Prüfung dabei noch wenig Anwendung. Im Rahmen dieses Beitrags stellen wir die ersten Zwischenergebnisse des geförderten Projektes „PALUP – Phased- Array-Technik für Luftultraschall-Prüfungen“ vor. Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Mehrelementschwingern auf Basis von zellulären Kunststoffen, die Entwicklung einer dedizierten Pulserstufe im Kilovoltbereich, sowie die nötige rauscharme messtechnische Auswertung jedes Einzelelements. T2 - DGZfP Jahrestagung CY - Kassel, Germany DA - 23.05.2022 KW - Phased array KW - Air-coupled ultrasound PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-549954 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-54995 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gupta, P. A1 - Karnaushenko, D. D. A1 - Becker, C. A1 - Okur, I. E. A1 - Melzer, M. A1 - Özer, B. A1 - Schmidt, O. G. A1 - Karnaushenko, D. T1 - Large Scale Exchange Coupled Metallic Multilayers by Roll-to-Roll (R2R) Process for Advanced Printed Magnetoelectronics N2 - Till now application of printed magnetoelectronics is hindered by lack of large area exchange coupled metallic multilayers required to produce printable magneto-sensory inks. Large-scale roll-to-roll (R2R) fabrication process is an attractive approach owing to its capabilities for high volume, high throughput, and large area manufacturing. Precise and high performance R2R sputtering technology is developed to fabricate large area giant magnetoresistive (GMR) thin-films stacks that contain 30 metallic bilayers prepared by continuous R2R sputtering of Co and Cu sequential on a hundred meters long polyethylene terephthalate (PET) web. The R2R sputtered Co/Cu multilayer on a 0.2 × 100 m2 PET web exhibits a GMR ratio of ≈40% achieving the largest area exchange coupled room temperature magneto-sensitive system demonstrated to date. The prepared GMR thin-film is converted to magnetosensitive ink that enables printing of magnetic sensors with high performance in a cost-efficient way, which promotes integration with printed electronics. An average GMR ratio of ≈18% is obtained for 370 printed magnetic sensors. The realized precise R2R sputtering approach can also be extended to a wide range of hybrid thin-film material systems opening up a path for new functional inks applied with printing technologies. KW - Printed Electronics KW - Flexible Magnetic Sensors KW - Roll-to-Roll Processing KW - Functional Materials KW - Upscaling PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-552344 DO - https://doi.org/10.1002/admt.202200190 SN - 2365-709X SP - 1 EP - 11 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim, Deutschland AN - OPUS4-55234 LA - eng 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 - JOUR A1 - Serrano Munoz, Itziar A1 - Fernández, R. A1 - Saliwan Neumann, Romeo A1 - González-Doncel, G. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Dislocation substructures in pure aluminium after creep deformation as studied by electron backscatter diffraction N2 - In the present work, electron backscatter diffraction was used to determine the microscopic dislocation structures generated during creep (with tests interrupted at the steady state) in pure 99.8% aluminium. This material was investigated at two different stress levels, corresponding to the power-law and power-law breakdown regimes. The results show that the formation of subgrain cellular structures occurs independently of the crystallographic orientation. However, the density of these cellular structures strongly depends on the grain crystallographic orientation with respect to the tensile axis direction, with <111> grains exhibiting the highest densities at both stress levels. It is proposed that this behaviour is due to the influence of intergranular stresses, which is different in <111> and <001> grains. KW - Creep KW - Pure aluminium KW - Electron backscatter diffraction KW - Cellular structures KW - Power law and power-law breakdown PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-552003 DO - https://doi.org/10.1107/S1600576722005209 SN - 0021-8898 SN - 1600-5767 VL - 55 SP - 860 EP - 869 PB - Wiley-Blackwell CY - Copenhagen AN - OPUS4-55200 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Üstündag, Ömer A1 - Bakir, Nasim A1 - Gook, S. A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Rethmeier, Michael T1 - Hybrid laser‑arc welding of laser‑ and plasma‑cut 20‑mm‑thick structural steels N2 - It is already known that the laser beam welding (LBW) or hybrid laser-arc welding (HLAW) processes are sensitive to manufacturing tolerances such as gaps and misalignment of the edges, especially at welding of thick-walled steels due to its narrow beam diameter. Therefore, the joining parts preferably have to be milled. The study deals with the influence of the edge quality, the gap and the misalignment of edges on the weld seam quality of hybrid laser-arc welded 20-mm-thick structural steel plates which were prepared by laser and plasma cutting. Single-pass welds were conducted in butt joint configuration. An AC magnet was used as a contactless backing. It was positioned under the workpiece during the welding process to prevent sagging. The profile of the edges and the gap between the workpieces were measured before welding by a profile scanner or a digital camera, respectively. With a laser beam power of just 13.7 kW, the single-pass welds could be performed. A gap bridgeability up to 1 mm at laser-cut and 2 mm at plasma-cut samples could be reached respectively. Furthermore, a misalignment of the edges up to 2 mm could be welded in a single pass. The new findings may eliminate the need for cost and time-consuming preparation of the edges. KW - Hybrid laser-arc welding KW - Thick-walled steel KW - Edge quality KW - Gap bridgeability KW - Laser cutting KW - Plasma cutting PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-552013 DO - https://doi.org/10.1007/s40194-022-01255-y SN - 0043-2288 VL - 66 SP - 507 EP - 514 PB - Springer AN - OPUS4-55201 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Clark, P.C.J A1 - Andresen, Elina A1 - Sear, M. J. A1 - Favaro, M. A1 - Girardi, L. A1 - van de Krol, R. A1 - Resch-Genger, Ute A1 - Starr, D.E. T1 - Quantification of the Activator and Sensitizer Ion Distributions in NaYF4:Yb3+, Er3+ Upconverting Nanoparticles Via Depth-Profiling with Tender X-Ray Photoemission N2 - The spatial distribution and concentration of lanthanide activator and sensitizer dopant ions are of key importance for the luminescence color and efficiency of upconverting nanoparticles (UCNPs). Quantifying dopant ion distributions and intermixing, and correlating them with synthesis methods require suitable analytical techniques. Here, X-ray photoelectron spectroscopy depth-profiling with tender X-rays (2000–6000 eV), providing probe depths ideally matched to UCNP sizes, is used to measure the depth-dependent concentration ratios of Er3+ to Yb3+, [Er3+]/[Yb3+], in three types of UCNPs prepared using different reagents and synthesis methods. This is combined with data simulations and inductively coupled plasma-optical emission spectroscopy (ICP-OES) measurements of the lanthanide ion concentrations to construct models of the UCNPs’ dopant ion distributions. The UCNP sizes and architectures are chosen to demonstrate the potential of this approach. Core-only UCNPs synthesized with XCl3·6H2O precursors (β-phase) exhibit a homogeneous distribution of lanthanide ions, but a slightly surface-enhanced [Er3+]/[Yb3+] is observed for UCNPs prepared with trifluroacetate precursors (α-phase). Examination of Yb-core@Er-shell UCNPs reveals a co-doped, intermixed region between the single-doped core and shell. The impact of these different dopant ion distributions on the UCNP's optical properties is discussed to highlight their importance for UCNP functionality and the design of efficient UCNPs. KW - Shell KW - Nanomaterial KW - Nano KW - Upconversion nanoparticle KW - Lanthanide KW - Photoluminescence KW - Quantum yield KW - Photophysics KW - Excitation power density KW - Surface KW - Coating KW - Core-shell KW - XPS KW - Intermixing KW - HAXPES KW - Method PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-552075 DO - https://doi.org/10.1002/smll.202107976 SN - 1613-6813 SP - 1 EP - 13 PB - Wiley-VCH-Verlag CY - Weinheim, Germany AN - OPUS4-55207 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schönherr, J. A. A1 - Duarte, Larissa A1 - Madia, Mauro A1 - Zerbst, Uwe A1 - Geilen, M. B. A1 - Klein, M. A1 - Oechsner, M. T1 - Robust determination of fatigue crack propagation thresholds from crack growth data N2 - The robust determination of the threshold against fatigue crack propagation DKth is of paramount importance in fracture mechanics based fatigue assessment procedures. The standards ASTM E647 and ISO 12108 introduce operational definitions of DKth based on the crack propagation rate da/dN and suggest linear fits of logarithmic DK– da/dN test data to calculate DKth. Since these fits typically suffer from a poor representation of the actual curvature of the crack propagation curve, a method for evaluating DKth using a nonlinear function is proposed. It is shown that the proposed method reduces the artificial conservativeness induced by the evaluation method as well as the susceptibility to scatter in test data and the influence of test data density. KW - Fatigue crack propagation threshold KW - ISO 12108 KW - ASTM E647 KW - Data evaluation methods KW - Experimental determination PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-552153 DO - https://doi.org/10.3390/ma15144737 SN - 1996-1944 VL - 15 IS - 14 SP - 1 EP - 21 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-55215 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sternbaek, L. A1 - Kimani, Martha Wamaitha A1 - Gawlitza, Kornelia A1 - Rurack, Knut A1 - Janicke, B. A1 - Alm, K. A1 - Gjörloff-Wingren, A. A1 - Eriksson, H. T1 - Molecularly Imprinted Polymers Exhibit Low Cytotoxic and Inflammatory Properties in Macrophages In Vitro N2 - Molecularly imprinted polymers (MIPs) against sialic acid (SA) have been developed as a detection tool to target cancer cells. Before proceeding to in vivo studies, a better knowledge of the overall effects of MIPs on the innate immune system is needed. The aim of this study thus was to exemplarily assess whether SA-MIPs lead to inflammatory and/or cytotoxic responses when administered to phagocytosing cells in the innate immune system. The response of monocytic/macrophage cell lines to two different reference particles, Alhydrogel and PLGA, was compared to their response to SA-MIPs. In vitro culture showed a cellular association of SA-MIPs and Alhydrogel, as analyzed by flow cytometry. The reference particle Alhydrogel induced secretion of IL-1b from the monocytic cell line THP-1, whereas almost no secretion was provoked for SA-MIPs. A reduced number of both THP-1 and RAW 264.7 cells were observed after incubation with SA-MIPs and this was not caused by cytotoxicity. Digital holographic cytometry showed that SA-MIP treatment affected cell division, with much fewer cells dividing. Thus, the reduced number of cells after SA-MIP treatment was not linked to SA-MIPs cytotoxicity. In conclusion, SA-MIPs have a low degree of inflammatory properties, are not cytotoxic, and can be applicable for future in vivo studies. KW - Molecularly imprinted polymers KW - Digital holographic cytometry KW - Cytotoxicity KW - Proinflammatory cytokines PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-552250 DO - https://doi.org/10.3390/app12126091 SN - 2076-3417 VL - 12 IS - 12 SP - 1 EP - 16 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-55225 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Blaeß, Carsten A1 - Müller, Ralf T1 - Sintering and foaming of bioactive glasses N2 - Sintering, crystallization, and foaming of 44.8SiO2–2.5P2O3–36.5CaO–6.6Na2O–6.6K2O–3.0CaF2 (F3) and 54.6SiO2–1.7P2O3–22.1CaO–6.0Na2O–7.9K2O–7.7MgO (13–93) bioactive glass powders milled in isopropanol and CO2 were studied via heating microscopy, differential thermal analysis, vacuum hot extraction (VHE), Infrared spectroscopy, and time-of-flight secondary ion mass spectrometry. Full densification was reached in any case and followed by significant foaming. VHE studies show that foaming is driven by carbon gases and carbonates were detected by Infrared spectroscopy to provide the major foaming source. Carbonates could be detected even after heating to 750◦C, which hints on a thermally very stable species or mechanical trapping. Otherwise, dark gray compact colors for milling in isopropanol indicate the presence of residual carbon as well. Its significant contribution to foaming, however, could not be proved and might be limited by the diffusivity of oxygen needed for carbon oxidation to carbon gas. KW - Bioactive Glass KW - Crystallization KW - Foaming KW - Sintering PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-552454 DO - https://doi.org/10.1111/jace.18626 SN - 0002-7820 SP - 1 EP - 11 PB - Wiley online library AN - OPUS4-55245 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fritsch, Tobias A1 - Kurpiers, J. A1 - Roland, S. A1 - Tokmoldin, N. A1 - Shoaee, S. A1 - Ferron, T. A1 - Collins, B. A. A1 - Janietz, S. A1 - Vandewal, K. A1 - Fritsch, D. T1 - On the Interplay between CT and Singlet Exciton Emission in Organic Solar Cells with Small Driving Force and Its Impact on Voltage Loss N2 - The interplay between free charge carriers, charge transfer (CT) states and singlet excitons (S1) determines the recombination pathway and the resulting open circuit voltage (VOC) of organic solar cells. By combining a well-aggregated low bandgap polymer with different blend ratios of the fullerenes PCBM and ICBA, the energy of the CT state (ECT) is varied by 130 meV while leaving the S1 energy of the polymer (ES1) unaffected. It is found that the polymer exciton dominates the radiative properties of the blend when ECT approaches ES1, while the VOC remains limited by the non-radiative decay of the CT state. It is concluded that an increasing strength of the exciton in the optical spectra of organic solar cells will generally decrease the non-radiative voltage loss because it lowers the radiative VOC limit (VOC,rad), but not because it is more emissive. The analysis further suggests that electronic coupling between the CT state and the S1 will not improve the VOC, but rather reduce the VOC,rad. It is anticipated that only at very low CT state absorption combined with a fairly high CT radiative efficiency the solar cell benefit from the radiative properties of the singlet excitons. KW - Organic Solar Cell KW - Open Circuit Voltage KW - Voltage Loss KW - Ternary PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-552518 DO - https://doi.org/10.1002/aenm.202200641 SN - 1614-6832 SP - 1 EP - 11 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-55251 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tengattini, A A1 - Kardjilov, N A1 - Helfen, L A1 - Douissard, P A A1 - Lenoir, N A1 - Markötter, Henning A1 - Hilger, A A1 - Arlt, T A1 - Paulisch, M A1 - Turek, T A1 - Manke, Ingo T1 - Compact and versatile neutron imaging detector with sub-4μm spatial resolution based on a single-crystal thin-film scintillator N2 - A large and increasing number of scientific domains pushes for high neutron imaging resolution achieved in reasonable times. Here we present the principle, design and performance of a detector based on infinity corrected optics combined with a crystalline Gd3Ga5O12 : Eu scintillator, which provides an isotropic sub-4 μm true resolution. The exposure times are only of a few minutes per image. This is made possible also by the uniquely intense cold neutron flux available at the imaging beamline NeXT-Grenoble. These comparatively rapid acquisitions are compatible with multiple high quality tomographic acquisitions, opening new venues for in-operando testing, as briefly exemplified here. KW - Neutron imaging KW - Scintillator KW - Resolution PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-549836 DO - https://doi.org/10.1364/oe.448932 VL - 30 IS - 9 SP - 14461 EP - 14477 PB - Optica CY - Washington, DC AN - OPUS4-54983 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Franchin, G. A1 - Zocca, Andrea A1 - Karl, D. A1 - Yun, H. A1 - Tian, X. T1 - Editorial: Advances in additive manufacturing of ceramics N2 - Recently, additive manufacturing of ceramics has achieved the maturity to be transferred from scientific laboratories to industrial applications. At the same time, research is progressing to expand the boundaries of this field into the territory of novel materials and applications. This feature issue addresses current progress in all aspects of additive manufacturing of ceramics, from parts design to feedstock selection, from technological development to characterization of printed components. KW - Additive manufacturing KW - Ceramic PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-549361 DO - https://doi.org/10.1016/j.oceram.2022.100277 SN - 2666-5395 VL - 10 SP - 1 EP - 2 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-54936 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weise, Frank A1 - von Werder, Julia A1 - Manninger, Tanja A1 - Maier, Bärbel A1 - Fladt, Matthias A1 - Simon, Sebastian A1 - Gardei, Andre A1 - Höhnel, Desirée A1 - Pirskawetz, Stephan A1 - Meng, Birgit T1 - A multiscale and multimethod approach to assess and mitigate concrete damage due to alkali-silica reaction N2 - Alkali-silica reaction (ASR) is a chemical reaction within concrete which can lead over time to cracking and spalling. Due to the complexity of the problem, it still causes damage to concrete constructions worldwide. The publication aims to illustrate the interdisciplinary research of the German Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) within the last 20 years, considering all aspects of ASR topics from the macro to the micro level. First, methods for characterization and assessment of ASR risks and reaction products used at BAM are explained and classified in the international context. Subsequently the added value of the research approach by combining different, preferably nondestructive, methods across all scales is explained using specific examples from a variety of research projects. Aspects covered range from the development of new test-setups to assess aggregate reactivity, to analysis of microstructure and reaction products using microscopical, spectroscopical and X-ray methods, to the development of a testing methodology for existing concrete pavements including in-depth analysis of the visual damage indicator and the de-icing salt input using innovative testing techniques. Finally, research regarding a novel avoidance strategy that makes use of internal hydrophobization of the concrete mix is presented. KW - Mitigation strategies KW - Concrete KW - Damage analysis KW - Alkali silica reaction KW - Road pavement KW - Accelerated testing KW - Non-destructive testing KW - Microstructure PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:101:1-2022052515100075090235 DO - https://doi.org/10.1002/adem.202101346 SN - 1527-2648 VL - 24 IS - 6 SP - 1 EP - 36 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-54951 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bresch, Harald A1 - Hodoroaba, Vasile-Dan A1 - Schmidt, Alexandra A1 - Rasmussen, K. A1 - Rauscher, H. T1 - Counting Small Particles in Electron Microscopy Images — Proposal for Rules and Their Application in Practice N2 - Electron microscopy (EM) is the gold standard for the characterisation of the morphology (size and shape) of nanoparticles. Visual observation of objects under examination is always a necessary first step in the characterisation process. Several questions arise when undertaking to identify and count particles to measure their size and shape distribution. In addition to challenges with the dispersion and identification of the particles, more than one protocol for counting particles is in use. This paper focuses on precise rules for the counting of particles in EM micrographs, as this influences the measurement accuracy of the number of particles, thus implicitly affecting the size values of the counted particles. We review and compare four different, commonly used methods for counting, which we then apply in case studies. The impact of the selected counting rule on the obtained final particle size distribution is highlighted. One main aim of this analysis is to support the application of a specific, well-defined counting approach in accordance with regulatory requirements to contribute to achieving more reliable and reproducible results. It is also useful for the new harmonised measurement procedures for determining the particle size and particle size distribution of nanomaterials. KW - Nano KW - Particle size distribution KW - Nanoparticle KW - Nanomaterial KW - OECD PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-551891 DO - https://doi.org/10.3390/nano12132238 SN - 2079-4991 VL - 12 IS - 13 SP - 2238 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-55189 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kittner, Maria A1 - Kerndorff, A. A1 - Ricking, M. A1 - Bednarz, M. A1 - Obermaier, N. A1 - Lukas, M. A1 - Asenova, M. A1 - Bordós, G. A1 - Eisentraut, Paul A1 - Hohenblum, P. A1 - Hudcova, H. A1 - Humer, F. A1 - István, T. G. A1 - Kirchner, M. A1 - Marushevska, O. A1 - Nemejcová, D. A1 - Oswald, P. A1 - Paunovic, M. A1 - Sengl, M. A1 - Slobodnik, J. A1 - Spanowsky, K. A1 - Tudorache, M. A1 - Wagensonner, H. A1 - Liska, I. A1 - Braun, U. A1 - Bannick, C. G. T1 - Microplastics in the Danube River Basin: A First Comprehensive Screening with a Harmonized Analytical Approach N2 - In this study, carried out within the Joint Danube Survey 4, a comprehensive microplastic screening in the water column within a large European river basin from its source to estuary, including major tributaries, was realized. The objective was to develop principles of a systematic and practicable microplastic monitoring strategy using sedimentation boxes for collection of suspended particulate matter followed by its subsequent analysis using thermal extraction desorption-gas chromatography/mass spectrometry. In total, 18 sampling sites in the Danube River Basin were investigated. The obtained suspended particulate matter samples were subdivided into the fractions of >100 μm and <100 μm and subsequently analyzed for microplastic mass contents. The results showed that microplastics were detected in all samples, with polyethylene being the predominant polymer with maximum contents of 22.24 μg/mg, 3.23 μg/mg for polystyrene, 1.03 μg/mg for styrene-butadiene-rubber, and 0.45 μg/mg for polypropylene. Further, polymers such as different sorts of polyester, polyacrylates, polylactide, and natural rubber were not detected or below the detection limit. Additional investigations on possible interference of polyethylene signals by algae-derived fatty acids were assessed. In the context of targeted monitoring, repeated measurements provide more certainty in the interpretation of the results for the individual sites. Nevertheless, it can be stated that the chosen approach using an integrative sampling and determination of total plastic content proved to be successful. KW - Thermal extraction desorption-gas chromatography/mass spectrometry (TED-GC/MS), monitoring KW - Microplastics KW - River KW - Suspended particulate matter (SPM) KW - Sedimentation box (SB) PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-551444 DO - https://doi.org/10.1021/acsestwater.1c00439 VL - 2 IS - 7 SP - 1174 EP - 1181 PB - ACS Publications AN - OPUS4-55144 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Vogler, Nico A1 - Lehmann, Jens A1 - Bohlmann, Tatjana A1 - Kronemann, Jens T1 - Gel-bound Colourants as a Substitute for the Sprayed Application of pH-Indicator Solution N2 - In general, pH-sensitive colorants such as phenolphthalein are applied on freshly split surfaces of building structures to determine the state of carbonation. For years, it has been known that the aerosols of phenolphthalein are suspected of being carcinogenic. Hence, more work has currently being done on alternative indicators for the use in research and the use on construction sites. Over the past years, mainly pH indicators from other research areas and natural dyes were investigated for their usability to cementitious systems. This paper presents the experimental results of using phenolphthalein solution bound in agar-agar gel. This gel-bound indicator allows the future use of the already known phenolphthalein dye without the health hazards for the user. To demonstrate the flexibility of the gel-bound colorant, different application forms of the indicator were carried out and assessed. In addition, the results obtained by the different methods were statistically evaluated to ensure validity. The accuracy of the results was confirmed by thermogravimetric analysis and IR spectroscopic studies as reference methods. It has also succeeded to demonstrate the comparability of the results achieved by the gel-bound colorant with the results of the common sprayed application method. As an additional gain in knowledge, comparative results of indicator tests, TGA analysis, and FTIR investigation are shown. KW - Concrete Carbonation KW - Gel-bound Colorants KW - pH Indicator KW - Thermal Gravimetric Analysis KW - FTIR-ATR Measurements PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-551493 UR - http://www.sciencepublishinggroup.com/j/ajce DO - https://doi.org/10.11648/j.ajce.20221003.16 SN - 2330-8729 SN - 2330-8737 VL - 10 IS - 3 SP - 135 EP - 144 PB - Science Publishing Group CY - New York, NY AN - OPUS4-55149 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hurtado-Hurtado, G. A1 - Morales-Velazquez, L. A1 - Valtierra-Rodríguez, M. A1 - Otremba, Frank A1 - Jáuregui-Correa, J. C. T1 - Frequency Analysis of the Railway Track under Loads Caused by the Hunting Phenomenon N2 - Hunting is a potentially dangerous phenomenon related to the lateral oscillation of the wheels that impacts the rails and causes the wear of the infrastructure’s components. Therefore, the analysis and timely detection of hunting can lead to the application of corrective maintenance tasks, reducing damages, and costs and even derailments as a result. In this work, the vibration response of a finite element model of a rail with hunting-induced loads by a single wheel is analyzed in three directions: longitudinal, lateral, and vertical. The contact patch forces are calculated by means of Simpack® using the Kalker linear theory and the contact Hertz theory. The system is solved by using the Newmark-_ approach. The results of the deflection and vibration analysis, following the proposed methodology, show how the different characteristics of the loads impact the rail. KW - Continuous wavelet transform KW - Empirical mode decomposition KW - Finite element method KW - Frequency analysis KW - Hunting phenomenon KW - Mechanical modelling KW - Rail vibrations PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-551517 UR - https://www.mdpi.com/2227-7390/10/13/2286/htm# DO - https://doi.org/10.3390/math10132286 VL - 10 IS - 13 SP - 1 EP - 17 PB - MDPI AN - OPUS4-55151 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Würth, Christian A1 - Grauel, Bettina A1 - Pons, Monika A1 - Frenzel, Florian A1 - Rissiek, P. A1 - Rücker, Kerstin A1 - Haase, Markus A1 - Resch-Genger, Ute T1 - Yb- and Er concentration dependence of the upconversion luminescence of highly doped NaYF4:Yb,Er/NaYF4:Lu core/shell nanocrystals prepared by a water-free synthesis N2 - High sensitizer and activator concentrations have been increasingly examined to improve the performance of multi-color emissive upconversion (UC) nanocrystals (UCNC) like NaYF4:Yb,Er and first strategies were reported to reduce concentration quenching in highly doped UCNC. UC luminescence (UCL) is, however, controlled not only by dopant concentration, yet by an interplay of different parameters including size, crystal and shell quality, and excitation power density (P). Thus, identifying optimum dopant concentrations requires systematic studies of UCNC designed to minimize additional quenching pathways and quantitative spectroscopy. Here, we quantify the dopant concentration dependence of the UCL quantum yield (ΦUC) of solid NaYF4:Yb,Er/NaYF4:Lu upconversion core/shell nanocrystals of varying Yb3+ and Er3+ concentrations (Yb3+ series: 20%‒98% Yb3+; 2% Er3+; Er3+ series: 60% Yb3+; 2%‒40% Er3+). To circumvent other luminescence quenching processes, an elaborate synthesis yielding OH-free UCNC with record ΦUC of ~9% and ~25 nm core particles with a thick surface shell were used. High Yb3+ concentrations barely reduce ΦUC from ~9% (20% Yb3+) to ~7% (98% Yb3+) for an Er3+ concentration of 2%, thereby allowing to strongly increase the particle absorption cross section and UCNC brightness. Although an increased Er3+ concentration reduces ΦUC from ~7% (2% Er3+) to 1% (40%) for 60% Yb3+. Nevertheless, at very high P (> 1 MW/cm2) used for microscopic studies, highly Er3+-doped UCNC display a high brightness because of reduced saturation. These findings underline the importance of synthesis control and will pave the road to many fundamental studies of UC materials. KW - Upconverion KW - Nanoparticle KW - Lanthanides KW - Quantum yield PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-551346 DO - https://doi.org/10.1007/s12274-022-4570-5 SP - 1 EP - 8 PB - Springer AN - OPUS4-55134 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sachse, René A1 - Hodoroaba, Vasile-Dan A1 - Kraehnert, R. A1 - Hertwig, Andreas T1 - Multilevel effective material approximation for modeling ellipsometric measurements on complex porous thin films N2 - Catalysts are important components in chemical processes because they lower the activation energy and thus determine the rate, efficiency and selectivity of a chemical reaction. This property plays an important role in many of today’s processes, including the electrochemical splitting of water. Due to the continuous development of catalyst materials, they are becoming more complex, which makes a reliable evaluation of physicochemical properties challenging even for modern analytical measurement techniques and industrial manufacturing. We present a fast, vacuum-free and non-destructive analytical approach using multi-sample spectroscopic ellipsometry to determine relevant material parameters such as film thickness, porosity and composition of mesoporous IrOx–TiOy films. Mesoporous IrOx–TiOy films were deposited on Si wafers by sol–gel synthesis, varying the composition of the mixed oxide films between 0 and 100 wt%Ir. The ellipsometric modeling is based on an anisotropic Bruggeman effective medium approximation (a-BEMA) to determine the film thickness and volume fraction of the material and pores. The volume fraction of the material was again modeled using a Bruggeman EMA to determine the chemical composition of the materials. The ellipsometric fitting results were compared with complementary methods, such as scanning electron microscopy (SEM), electron probe microanalysis (EPMA) as well as environmental ellipsometric porosimetry (EEP). KW - Electrochemical catalysts KW - Mixed metal oxide KW - Multi-sample analysis KW - Spectroscopic ellipsometry KW - Thin mesoporous films PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-551026 DO - https://doi.org/10.1515/aot-2022-0007 SN - 2192-8584 SN - 2192-8576 VL - 11 IS - 3-4 (Topical issue: Ellipsometry) SP - 137 EP - 147 PB - De Gruyter CY - Berlin AN - OPUS4-55102 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Das, Chayanika A1 - Kastania, Eleni A1 - Witt, Julia A1 - Özcan Sandikcioglu, Özlem T1 - Corrosion protection properties of poly(4-vinyl pyridine) containing multilayer polymeric coatings on magnesium alloy AZ31 N2 - The aim of this study is to develop polymeric thin films for corrosion protection of magnesium alloy AZ31. As polymer matrix, poly(4-vinyl pyridine) (P4VP) is selected due to its semiconducting properties and protonic conductivity. Polyacrylic acid is tested as crosslinking layers to improve interfacial adhesion. The macroscopic corrosion properties of the multilayer coatings are investigated by means of electrochemical methods, such as linear sweep voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy (EIS), in corrosive media simulating technical and biomedical applications. It is demonstrated that thin multilayer coatings can suppress the corrosion rates of magnesium alloys. To our best knowledge, this is the first demonstration of the use of P4VP as a conducting polymer film with protonic conductivity for corrosion protection of magnesium alloys. KW - Multilayercoatings KW - AZ31 KW - Corrosion protection KW - Intrinsically conducting polymers KW - Magnesium alloys PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-551799 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202112708 SN - 0947-5117 VL - 73 IS - 3 SP - 427 EP - 435 PB - Wiley VHC-Verlag AN - OPUS4-55179 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hassenstein, Christian A1 - Heckel, Thomas A1 - Prager, Jens A1 - Berendt, T. A1 - Voehringer, D. T1 - Robotergeführte Ultraschallprüfung von Gasturbinenschaufeln mit adaptiver TFM im ZfP 4.0-Umfeld N2 - Leit- und Laufschaufeln stationärer Gasturbinen sind im Betrieb anspruchsvollen Bedingungen ausgesetzt. Die Prüfung, Wartung und Reparatur der hochbelasteten Teile sind notwendig, um Sicherheit und Effizienz über längere Zeiträume zu gewährleisten. Eine der in diesem Prozess angewandten Methoden ist die Ultraschallprüfung. Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung ist es das Ziel des Projektes MRO 2.0, den Aufbereitungsvorgang um digitale Prozesse zu erweitern und somit zu modernisieren. Eine der Aufgaben ist es, dabei anstelle der konventionellen Ultraschallprüfung eine Array-Technik mit rekonstruierenden Verfahren einzusetzen und eine automatisierte, digital eingebundene Methode im Rahmen von ZfP 4.0 zu entwickeln. Um die Ist-Geometrie der Oberfläche und die verbleibende Wanddicke flächendeckend an den Turbinenschaufeln zu bestimmen, wird ein adaptives TFM Verfahren (Total Focusing Method) in Tauchtechnik eingesetzt, welches die Brechung der Schallwellen an der Grenzfläche zum Prüfkörper in der Rekonstruktion berücksichtigt. In der hierfür entwickelten Prüfanlage führt ein Roboterarm einen Array-Prüfkopf und scannt das Bauteil normal zur inspizierten Oberfläche. Somit kann ein 3D-Modell des Ist Zustandes des zu prüfenden Bauteils erstellt werden. Spezielle Herausforderungen an die Aufgabe stellen die komplexe Geometrie des Prüfobjektes sowie dessen geringe und ortsabhängige Wanddicke dar. Ein weiterer Fokus liegt auf der Optimierung der Prüfparameter, Verbesserung der Prüfgeschwindigkeit sowie der Zuverlässigkeit der Methode. In diesem Beitrag werden die während des Projektes entwickelte Methode und die im zweiten Projektjahr erarbeiteten Ergebnisse vorgestellt, mit dem Schwerpunkt auf die entwickelten Rekonstruktionsalgorithmen und den Versuchsaufbau. T2 - DGZfP Jahrestagung 2022 CY - Kassel, Germany DA - 23.05.2022 KW - Ultraschallprüfung KW - Turbinenschaufel KW - Phased Array KW - Total Focusing Method KW - Automatisierung KW - Tauchtechnik PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-551881 UR - https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=27055 SP - 1 EP - 11 PB - NDT.net AN - OPUS4-55188 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Scholtz, Lena A1 - Eckert, J. G. A1 - Elahi, T. A1 - Lübkemann, F. A1 - Hübner, Oskar A1 - Bigall, N. C. A1 - Resch-Genger, Ute T1 - Luminescence encoding of polymer microbeads with organic dyes and semiconductor quantum dots during polymerization N2 - Luminescence-encoded microbeads are important tools for many applications in the life and material sciences that utilize luminescence detection as well as multiplexing and barcoding strategies. The preparation of such beads often involves the staining of premanufactured beads with molecular luminophores using simple swelling procedures or surface functionalization with layer-by-layer (LbL) techniques. Alternatively, these luminophores are sterically incorporated during the polymerization reaction yielding the polymer beads. The favorable optical properties of semiconductor quantum dots (QDs), which present broadly excitable, size-tunable, narrow emission bands and low photobleaching sensitivity, triggered the preparation of beads stained with QDs. However, the colloidal nature and the surface chemistry of these QDs, which largely controls their luminescence properties, introduce new challenges to bead encoding that have been barely systematically assessed. To establish a straightforward approach for the bead encoding with QDs with minimized loss in luminescence, we systematically assessed the incorporation of oleic acid/oleylamine-stabilized CdSe/CdS-core/shell-QDs into 0.5–2.5 μm-sized polystyrene (PS) microspheres by a simple dispersion polymerization synthesis that was first optimized with the organic dye Nile Red. Parameters addressed for the preparation of luminophore-encoded beads include the use of a polymer-compatible ligand such as benzyldimethyloctadecylammonium chloride (OBDAC) for the QDs, and crosslinking to prevent luminophore leakage. The physico-chemical and optical properties of the resulting beads were investigated with electron microscopy, dynamic light scattering, optical spectroscopy, and fluorescence microscopy. Particle size distribution, fluorescence quantum yield of the encapsulated QDs, and QD leaking stability were used as measures for bead quality. The derived optimized bead encoding procedure enables the reproducible preparation of bright PS microbeads encoded with organic dyes as well as with CdSe/CdS-QDs. Although these beads show a reduced photoluminescence quantum yield compared to the initially very strongly luminescent QDs, with values of about 35%, their photoluminescence quantum yield is nevertheless still moderate. KW - Polymerization KW - Quantum dots KW - Microbeads KW - Fluorescence PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-553430 DO - https://doi.org/10.1038/s41598-022-16065-x SN - 2045-2322 VL - 12 SP - 1 EP - 16 PB - Nature Publishing Group CY - London AN - OPUS4-55343 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Thuy, Maximilian A1 - Pedragosa-Rincon, M. A1 - Niebergall, Ute A1 - Oehler, H. A1 - Alig, I. A1 - Böhning, Martin T1 - Environmental Stress Cracking of High-Density Polyethylene Applying Linear Elastic Fracture Mechanics N2 - The crack propagation rate of environmental stress cracking was studied on high-density polyethylene compact tension specimens under static loading. Selected environmental liquids are distilled water, 2 wt% aqueous Arkopal N100 solution, and two model liquid mixtures, one based on solvents and one on detergents, representing stress cracking test liquids for commercial crop protection products. The different surface tensions and solubilities, which affect the energetic facilitation of void nucleation and craze development, are studied. Crack growth in surface-active media is strongly accelerated as the solvents induce plasticization, followed by strong blunting significantly retarding both crack initiation and crack propagation. The crack propagation rate for static load as a function of the stress intensity factor within all environments is found to follow the Paris–Erdogan law. Scanning electron micrographs of the fracture surface highlight more pronounced structures with both extensive degrees of plasticization and reduced crack propagation rate, addressing the distinct creep behavior of fibrils. Additionally, the limitations of linear elastic fracture mechanisms for visco-elastic polymers exposed to environmental liquids are discussed. KW - Crack propagation KW - Environmental stress cracking KW - Fracture toughness KW - Crop protection products KW - High-density polyethylene KW - Craze–crack mechanism KW - Linear elastic fracture mechanics KW - Stress intensity factor PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-550476 DO - https://doi.org/10.3390/polym14122415 SN - 2073-4360 VL - 14 IS - 12 SP - 1 EP - 21 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-55047 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Jiang, C. A1 - Xie, G. A1 - Wu, Dejian A1 - Yan, T. A1 - Chen, S. A1 - Zhao, P. A1 - Wu, Z. A1 - Li, W. T1 - Experimental investigation on an energy-efficient floor heating system with intelligent control: A case study in Chengdu, China N2 - The space heating system accounts for 20%~50% of building energy consumption, and may lead to energy waste due to unreasonable controls. In this study, an energy-efficient floor heating system with intelligent control was proposed to improve energy efficiency of the system. In order to validate the concept of the proposed intelligent control, an experimental system was designed and constructed in Chengdu, China. Temperature, control cycle and energy consumption were then studied under different control strategies. The result shows that a larger flow rate of supply water will result in a longer control cycle and a lower control frequency, i.e., the average control cycle at 7 L min−1 is 1.7 h during the test day, while it is 1.5 h at 5 L min−1. Moreover, adopting water with a higher temperature and flow rate could achieve a higher efficiency of the system. The energy consumptions in case 1 (5 L min−1, 50 °C), case 2 (5 L min−1, 55 °C), case 5 (7 L min−1, 55 °C) and case 6 (7 L min−1, 60 °C) are 4746 kJ, 3534 kJ, 3093 kJ and 3028 kJ, respectively. Based on the experimental data, the supply water temperature is suggested to set lower than 60 °C considering human comfort. KW - Floor heating KW - Intelligent control KW - Experimental KW - Energy consumption KW - Control strategy PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-550522 DO - https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.101094 SN - 2214-157X VL - 26 SP - 1 EP - 14 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-55052 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Accorsi, M. A1 - Tiemann, M. A1 - Wehrhan, L. A1 - Finn, Lauren M. A1 - Cruz, R. A1 - Rautenberg, Max A1 - Emmerling, Franziska A1 - Heberle, J. A1 - Keller, B. G. A1 - Rademann, J. T1 - Pentafluorophosphato-Phenylalanines: Amphiphilic Phosphotyrosine Mimetics Displaying Fluorine-Specific Protein Interactions N2 - Phosphotyrosine residues are essential functional switches in health and disease. Thus, phosphotyrosine biomimetics are crucial for the development of chemical tools and drug molecules. We report here the discovery and investigation of pentafluorophosphato amino acids as novel phosphotyrosine biomimetics. A mild acidic pentafluorination protocol was developed and two PF5-amino acids were prepared and employed in peptide synthesis. Their structures, reactivities, and fluorine-specific interactions were studied by NMR and IR spectroscopy, X-ray diffraction, and in bioactivity assays. The mono-anionic PF5 motif displayed an amphiphilic character binding to hydrophobic surfaces, to water molecules, and to protein-binding sites, exploiting charge and H−F-bonding interactions. The novel motifs bind 25- to 30-fold stronger to the phosphotyrosine binding site of the protein tyrosine phosphatase PTP1B than the best current biomimetics, as rationalized by computational methods, including molecular dynamics simulations. KW - Chemical Biology KW - Drug Development KW - Pentafluorophosphates KW - Phosphotyrosine Biomimetics KW - Protein Tyrosine Phosphatases PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-549984 DO - https://doi.org/10.1002/anie.202203579 SN - 1433-7851 VL - 134 IS - 25 SP - 1 EP - 6 PB - Wiley-VCH GmbH AN - OPUS4-54998 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sieksmeyer, T. A1 - He, S. A1 - Esparza-Mora, M. A. A1 - Jiang, S. A1 - Petrasiunaite, V. A1 - Kuropka, B. A1 - Banasiak, Robert A1 - Julseth, M. J. A1 - Weise, C. A1 - Johnston, P. R. A1 - Rodriguez-Rojas, A. A1 - McMahon, Dino Peter T1 - Eating in a losing cause: Limited benefit of modifed macronutrient consumption following infection in the oriental cockroach Blatta orientalis N2 - Background: Host–pathogen interactions can lead to dramatic changes in host feeding behaviour. One aspect of this includes self-medication, where infected individuals consume substances such as toxins or alter their macronutrient consumption to enhance immune competence. Another widely adopted animal response to infection is illness-induced anorexia, which is thought to assist host immunity directly or by limiting the nutritional resources available to pathogens. Here, we recorded macronutrient preferences of the global pest cockroach, Blatta orientalis to investigate how shifts in host macronutrient dietary preference and quantity of carbohydrate (C) and protein (P) interact with immunity following bacterial infection. Results: We fnd that B. orientalis avoids diets enriched for P under normal conditions, and that high P diets reduce cockroach survival in the long term. However, following bacterial challenge, cockroaches signifcantly reduced their overall nutrient intake, particularly of carbohydrates, and increased the relative ratio of protein (P:C) consumed. Surprisingly, these behavioural shifts had a limited efect on cockroach immunity and survival, with minor changes to immune protein abundance and antimicrobial activity between individuals placed on diferent diets, regardless of infection status. Conclusions: We show that cockroach feeding behaviour can be modulated by a pathogen, resulting in an illness-induced anorexia-like feeding response and a shift from a C-enriched to a more P:C equal diet. However, our results also indicate that such responses do not provide signifcant immune protection in B. orientalis, suggesting that the host’s dietary shift might also result from random rather than directed behaviour. The lack of an apparent beneft of the shift in feeding behaviour highlights a possible reduced importance of diet in immune regulation in these invasive animals, although further investigations employing pathogens with alternative infection strategies are warranted. KW - Animal immune system KW - A key interface KW - Host and symbiont ecology KW - Behavioural mechanisms KW - Biotic environment PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-550022 DO - https://doi.org/10.1186/s12862-022-02007-8 SN - 2730-7182 VL - 22 IS - 1 SP - 1 EP - 14 PB - Springer Nature CY - London, UK AN - OPUS4-55002 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lamoriniere, S. A1 - Mitchell, P. J. A1 - Ho, K. A1 - Kalinka, Gerhard A1 - Shaffer, M. S. P. A1 - Bismarck, A. T1 - Carbon nanotube enhanced carbon Fibre-Poly(ether ether ketone) interfaces in model hierarchical composites N2 - Poly (ether ether ketone) (PEEK) has a high continuous service temperature, excellent mechanical properties, and good solvent and abrasion resistance, which can be further improved through the addition of carbon nanotubes (CNTs). CNT-PEEK nanocomposites are promising matrices for continuous carbon fibre composites; powder processing can mitigate the high melt viscosities in these systems. In this study, model single fibre (hierarchical) composites were produced by embedding sized and desized carbon fibres in nanocomposite CNTPEEK powders followed by single fibre pull-out tests to assess interfacial characteristics. Carbon fibre-PEEK interfacial shear strength is typically 40–45 MPa. Increasing CNT loadings increased fibre-matrix interfacial shear strength linearly up to ~70 MPa at 5.0 wt%, which was attributed to the CNT-based mechanical modification of the PEEK matrix. Apparent interfacial shear strength was inversely correlated with the embedded fibre length irrespective of carbon fibre sizing or CNT loading, indicating brittle fracture of the fibre-matrix interface. Pulled out carbon fibres were still coated with the matrix, which indicated strong adhesion at the interface in all samples, likely related to a transcrystalline region. Adhesion was, however, negatively affected by the presence of epoxy sizings. Frictional shear strength was independent of embedded fibre length and CNT content for all samples. KW - Keywords: Poly(ether ether ketone) KW - Carbon fibres KW - Carbon nanotubes KW - Interfacial strength KW - Debonding PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-550052 DO - https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2022.109327 SN - 0266-3538 VL - 221 SP - 1 EP - 8 PB - Elsevier Ltd. CY - Niederlande AN - OPUS4-55005 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kader, A. A1 - Kaufmann, Jan Ole A1 - Mangarova, D. B. A1 - Moeckel, J. A1 - Brangsch, J. A1 - Adams, L. C. A1 - Zhao, J. A1 - Reimann, C. A1 - Saatz, Jessica A1 - Traub, Heike A1 - Buchholz, R. A1 - Karst, U. A1 - Hamm, B. A1 - Makowski, M. R. T1 - Iron Oxide Nanoparticles for Visualization of Prostate Cancer in MRI N2 - Prostate cancer (PCa) is one of the most common cancers in men. For detection and diagnosis of PCa, non-invasive methods, including magnetic resonance imaging (MRI), can reduce the risk potential of surgical intervention. To explore the molecular characteristics of the tumor, we investigated the applicability of ferumoxytol in PCa in a xenograft mouse model in two different tumor volumes, 500 mm3 and 1000 mm3. Macrophages play a key role in tumor progression, and they are able to internalize iron-oxide particles, such as ferumoxytol. When evaluating T2*-weighted sequences on MRI, a significant decrease of signal intensity between pre- and post-contrast images for each tumor volume (n = 14; p < 0.001) was measured. We, furthermore, observed a higher signal loss for a tumor volume of 500 mm3 than for 1000 mm3. These findings were confirmed by histological examinations and laser ablation inductively coupled plasma-mass spectrometry. The 500 mm3 tumors had 1.5% iron content (n = 14; sigma = 1.1), while the 1000 mm3 tumors contained only 0.4% iron (n = 14; sigma = 0.2). In vivo MRI data demonstrated a correlation with the ex vivo data (R2 = 0.75). The results of elemental analysis by inductively coupled plasma-mass spectrometry correlated strongly with the MRI data (R2 = 0.83) (n = 4). Due to its long retention time in the blood, biodegradability, and low toxicity to patients, ferumoxytol has great potential as a contrast agent for visualization PCa. KW - Imaging KW - Nanoparticle KW - Cancer KW - Iron oxide KW - ICP-MS KW - Magnetic resonance imaging PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-550075 DO - https://doi.org/10.3390/cancers14122909 VL - 14 IS - 12 SP - 1 EP - 13 PB - MDPI CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-55007 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Biesen, L. A1 - Krenzer, J. A1 - Nirmalananthan-Budau, Nithiya A1 - Resch-Genger, Ute A1 - Müller, Th. J. J. T1 - Asymmetrically bridged aroyl-S,N-ketene acetalbased multichromophores with aggregationinduced tunable emission N2 - Asymmetrically bridged aroyl-S,N-ketene acetals and aroyl-S,N-ketene acetal multichromophores can be readily synthesized in consecutive three-, four-, or five-component syntheses in good to excellent yields by several successive Suzuki-couplings of aroyl-S,N-ketene acetals and bis(boronic)acid esters. Different aroyl-S,N-ketene acetals as well as linker molecules yield a library of 23 multichromophores with substitution and linker pattern-tunable emission properties. This allows control of different communication pathways between the chromophores and of aggregation-induced emission (AIE) and energy transfer (ET) properties, providing elaborate aggregation-based fluorescence switches. KW - Dye KW - Aggregation KW - Aggregation induced emission KW - Signal enhancement KW - Energy transfer KW - Switch KW - Sensor KW - Quantum yield KW - Lifetime KW - Photophysics KW - Sythesis KW - Nanaoparticle PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-550719 DO - https://doi.org/10.1039/d2sc00415a VL - 13 SP - 5374 EP - 5381 PB - Royal Society of Chemistry AN - OPUS4-55071 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kromer, Ch. A1 - Schwibbert, K. A1 - Gadicherla, A. K. A1 - Thiele, D. A1 - Nirmalananthan-Budau, Nithiya A1 - Laux, P. A1 - Resch-Genger, Ute A1 - Luch, A. A1 - Tschiche, H. R. T1 - Monitoring and imaging pH in biofilms utilizing a fluorescent polymeric nanosensor N2 - Biofilms are ubiquitous in nature and in the man-made environment. Given their harmful effects on human health, an in-depth understanding of biofilms and the monitoring of their formation and growth are important. Particularly relevant for many metabolic processes and survival strategies of biofilms is their extracellular pH. However, most conventional techniques are not suited for minimally invasive pH measurements of living biofilms. Here, a fluorescent nanosensor is presented for ratiometric measurements of pH in biofilms in the range of pH 4.5–9.5 using confocal laser scanning microscopy. The nanosensor consists of biocompatible polystyrene nanoparticles loaded with pH-inert dye Nile Red and is surface functionalized with a pH-responsive fluorescein dye. Its performance was validated by fluorometrically monitoring the time-dependent changes in pH in E. coli biofilms after glucose inoculation at 37 °C and 4 °C. This revealed a temperature-dependent decrease in pH over a 4-h period caused by the acidifying glucose metabolism of E. coli. These studies demonstrate the applicability of this nanosensor to characterize the chemical microenvironment in biofilms with fluorescence methods. KW - Dye KW - Fluorescence KW - Signal enhancement KW - Sensor KW - Quantum yield KW - Synthesis KW - Nanoparticle KW - Nano KW - Polymer KW - Ph KW - Biofilm KW - MIC KW - Corrosion KW - Microorganism KW - Bacteria PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-550751 DO - https://doi.org/10.1038/s41598-022-13518-1 SN - 2045-2322 VL - 12 IS - 1 SP - 1 EP - 10 PB - Nature Publishing Group CY - London AN - OPUS4-55075 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fürst, Richard A1 - Hejtmanek, P. A1 - Vlach, T. A1 - Repka, J. A1 - Mozer, V. A1 - Hajek, P. T1 - Experimental Evaluation of Carbon Reinforced TRC with Cement Suspension Matrix at Elevated Temperature N2 - Textile-reinforced concrete (TRC) is a new composite material comprising high-performance concrete and textile reinforcement from textile yarns with a matrix, usually consisting of epoxy resins (ER). The most significant advantage of ER is the homogenization of all filaments in the yarn and full utilization of its tensile potential. Nevertheless, ER matrix is a critical part of TRC design from the perspective of the fire resistance due to its relatively low resistance at temperatures of approximately 120 C. This work expands the previously performed mechanical tests at normal temperatures with cement suspension (CS) as a non-combustible material for the yarn matrix. Here, the mechanical properties of CS matrix at elevated temperatures were verified. It was found that the addition of polypropylene fibers into HPC negatively affected the mechanical results of CS matrix specimens. Simultaneously, thermal insulation effect of the covering layers with different thicknesses did not significantly influence the residual bending strength of specimens with CS matrix and achieved similar results as reference specimens. Furthermore, all specimens with ER matrix progressively collapsed. Finally, CS as a textile reinforcement of yarn matrix appears to be a suitable solution for increasing the temperature resistance of TRC structures and for substituting synthetic resins. KW - Cement matrix KW - Cement suspension KW - Carbon fibers KW - Textile reinforced concrete KW - High-performance concrete KW - Elevated temperature KW - Fire safety KW - Fire resistance PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-550766 DO - https://doi.org/10.3390/polym14112174 SN - 2073-4360 VL - 14 IS - 11 SP - 1 EP - 16 PB - MDPI CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-55076 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tielemann, Christopher A1 - Reinsch, Stefan A1 - Maaß, Robert A1 - Deubener, J. A1 - Müller, Ralf T1 - Internal nucleation tendency and crystal surface energy obtained from bond energies and crystal lattice data N2 - We present an easy-to-apply method to predict structural trends in the internal nucleation tendency of oxide glasses. The approach is based on calculated crystal fracture surface energies derived from easily accessible diatomic bond energy and crystal lattice data. The applicability of the method is demonstrated on literature nucleation data for isochemically crystallizing oxide glasses. KW - Glass KW - Nucleation tendency KW - Fracture surface energy KW - Crystal lattice KW - Bond energy PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-548814 DO - https://doi.org/10.1016/j.nocx.2022.100093 SN - 2590-1591 VL - 14 SP - 1 EP - 5 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-54881 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Bernd R. A1 - Soares, A.P. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Baum, D. A1 - Hesse, B. A1 - Zaslansky, P. T1 - Untersuchung der Integrität von glasfaserverstärkten Zahnstiften mittels Synchrotron-Röntgenrefraktion N2 - Die Integrität der Verstärkungsfasern in Komposit-Zahnstiften ist entscheidend für die Biegefestigkeit und die langfristige Haftung am Zement in den Wurzelkanälen. Es wurde vermutet, dass die Integrität von glasfaserverstärkten Zahnstiften durch das Beschleifen während der zahnmedizinischen Behandlung beeinträchtigt wird. Eine Beschädigung der Fasern führt zu einer erheblichen strukturellen Schwächung über den gesamten Stiftdurchmesser. Glasfragmente, die durch den Kontakt mit dem Zahnbohrer entstehen, können sich vom Stift lösen und die Haftfähigkeit erheblich verringern. Mit Hilfe hochauflösender Synchrotron-Röntgen-Refraktions-Radiographie (SXRR) konnte das Ausmaß der Schäden zuverlässig identifiziert und charakterisiert werden. Dazu wurden die Glasfaserstifte sowohl im Herstellungszustand als auch nach der Bearbeitung mit einem Diamantbohrer untersucht. Die Datensätze wurden zur Visualisierung und Quantifizierung der morphologischen Charakteristika intakter und durch das Beschleifen beschädigter Regionen analysiert. Sie zeigen Schäden im bearbeiteten Bereich (z. B. Brüche, Splitter und Risse) sowie herstellungsbedingte Inhomogenitäten der Fasern mit einer signifikanten Zunahme der inneren Oberflächen in Probenregionen, die durch das Beschleifen beschädigt wurden. T2 - DGZfP Jahrestagung 2022 CY - Kassel, Germany DA - 23.05.2022 KW - Röntgen-Refraktion KW - Verbundwerkstoffe KW - Zahnstifte PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-549231 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-54923 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schneider, Beate A1 - Pfeiffer, F. A1 - Dyall-Smith, M. A1 - Kunte, Hans-Jörg T1 - Genome Sequence of Pseudomonas veronii Strain G2, a Member of a Bacterial Consortium Capable of Polyethylene Degradation N2 - Nine different bacterial isolates were recovered from landfills. Each isolate was obtained in pure culture. As a consortium, the bacteria degrade polyethylene. The complete genome sequence of strain G2 was determined by PacBio sequencing. Using the TYGS server for taxonomic classification, strain G2 was assigned to the species Pseudomonas veronii. KW - Polyethylene KW - Next generation sequencing KW - Pseudomonas veronii PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-548973 DO - https://doi.org/10.1128/mra.00365-22 SP - 1 EP - 2 PB - ASM AN - OPUS4-54897 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha T1 - Performance of intumescent fire protection coatings applied to structural steel tension members with circular solid and hollow sections N2 - Intumescent fire protection coatings are used to improve the fire resistance of steel members. Due to slender cross-sections typically used for tension members, high demands are placed on the effectiveness and reliability of the intumescent coatings. This paper describes real-scale fire tests of intumescent coatings applied to steel tension members with circular solid and hollow sections. First, the current regulations for the application of intumescent coatings on steel tension members are discussed. After that, a comparison between the foaming behaviour and failure mechanisms of intumescent coatings applied to steel tension members with different cross-sections and loading conditions is given. Next, the experimental setup and procedure of the performed fire tests are presented. In addition, the influences of various parameters on the performance of the intumescent coating are analysed, including the geometry of the steel profile, dry film thickness of the intumescent coating, load utilisation level as well as the orientation of the member. Based on the theoretical considerations and results of the fire tests, it is evidenced that mechanically loaded fire tests are essential to assess accurately the contribution of intumescent fire protection coatings to the fire resistance of steel tension members with circular solid sections. KW - Fire tests KW - Intumescent coating KW - Reactive fire protection system KW - Steel KW - Tension members PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-548981 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2022.103605 SN - 0379-7112 VL - 131 SP - 1 EP - 12 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-54898 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Porta-Velilla, L. A1 - Turan, N. A1 - Cubero, Á. A1 - Shao, W. A1 - Li, H. A1 - de la Fuente, G.F. A1 - Martínez, E. A1 - Larrea, Á. A1 - Castro, M. A1 - Koralay, H. A1 - Çavdar, Ş. A1 - Bonse, Jörn A1 - Angurel, L.A. T1 - Highly Regular Hexagonally-Arranged Nanostructures on Ni-W Alloy Tapes upon Irradiation with Ultrashort UV Laser Pulses N2 - Nickel tungsten alloy tapes (Ni—5 at% W, 10 mm wide, 80 µm thick, biaxially textured) used in second-generation high temperature superconductor (2G-HTS) technology were laser-processed in air with ultraviolet ps-laser pulses (355 nm wavelength, 300 ps pulse duration, 250–800 kHz pulse repetition frequency). By employing optimized surface scan-processing strategies, various laser-generated periodic surface structures were generated on the tapes. Particularly, distinct surface microstructures and nanostructures were formed. These included sub-wavelength-sized highly-regular hexagonally-arranged nano-protrusions, wavelength-sized line-grating-like laser-induced periodic surface structures (LIPSS, ripples), and larger irregular pyramidal microstructures. The induced surface morphology was characterized in depth by electron-based techniques, including scanning electron microscopy (SEM), electron back scatter diffraction (EBSD), cross-sectional transmission electron microscopy (STEM/TEM) and energy dispersive X-ray spectrometry (EDS). The in-depth EBSD crystallographic analyses indicated a significant impact of the material initial grain orientation on the type of surface nanostructure and microstructure formed upon laser irradiation. Special emphasis was laid on high-resolution material analysis of the hexagonally-arranged nano-protrusions. Their formation mechanism is discussed on the basis of the interplay between electromagnetic scattering effects followed by hydrodynamic matter re-organization after the laser exposure. The temperature stability of the hexagonally-arranged nano-protrusion was explored in post-irradiation thermal annealing experiments, in order to qualify their suitability in 2G-HTS fabrication technology with initial steps deposition temperatures in the range of 773–873 K. KW - Laser-induced periodic surface structures (LIPSS) KW - Ultrashort laser processing KW - Hexagonally-arranged nano-protrusions KW - Second-generation high temperature superconductor technology KW - Electron microscopy PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-552551 DO - https://doi.org/10.3390/nano12142380 SN - 2079-4991 VL - 12 IS - 14 SP - 1 EP - 23 PB - MDPI CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-55255 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -