TY - GEN ED - Rockland, Ulrike T1 - Jahresbericht 2010 T1 - Annual report 2010 T3 - BAM Reports/Jahresberichte - 2010 PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-4535 SN - 0934-9456 N1 - Volltext (PDF) in deutsch und englisch - Full text (PDF) in German and English VL - 2010 SP - 1 EP - 102 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-453 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Zoëga, Andreas T1 - Spannungsabhängigkeit elastischer Wellen in Beton N2 - Beton, einer der vielseitigsten und meist-verbreitetsten Baustoffe, verdankt diese Popularität seiner hohen Druckfestigkeit bei gleichzeitig geringen Kosten auf der einen Seite sowie seiner hohen Flexibilität durch die Möglichkeit der fast beliebigen Formgebung von lastabtragenden Elementen und Bauteilen auf der anderen Seite. Die weltweit verbreiteten Betonbauwerke altern und drängen die zerstörungsfreie Prüfung dazu, Prüfmethoden für eine effektive Zustandsbewertung von im Betrieb befindlichen Betonbauwerken zur Verfügung zu stellen. Für viele in anderen zerstörungsfreien Prüfbereichen alltägliche Anwendungen stellt Beton aufgrund der Heterogenität des Verbundwerkstoffs mit seinem nichtlinearen Spannungs-Dehnungs-Verhalten eine Herausforderung dar. Mit steigender Spannung nehmen die nichtlinearen Eigenschaften noch zu und können - z. B. durch die sich in Abhängigkeit von der Belastungsrichtung bildenden Mikrorisse - zu einer anisotropen Ausbildung von Eigenschaften führen, welche u. a. mit elastischen Wellen in Wechselwirkung treten. Bisherige Prüfaufgaben an Beton beschränken sich auf Bereiche, bei denen die elastischen Wellen ein lineares Verhalten aufweisen und sind daher nicht uneingeschränkt anwendbar. Gerade der Zusammenhang von Spannungszustand und Anisotropie zeigt eindeutige nichtlineare Effekte auf die Eigenschaften elastischer Wellen. Diese Eigenschaftsänderungen von elastischen Wellen sollen in dieser Arbeit anhand der Schallgeschwindigkeit erörtert werden. Neben einer Beobachtung und Dokumentation der auftretenden Effekte werden die Ursachen und Wirkmechanismen, die zu einer Schallgeschwindigkeitsänderung unter einer Druckbelastung führen, untersucht. In einem Vorversuch wurden Wellen unterschiedlichen Typs, Frequenz, Polarisation und Ausbreitungsrichtung auf ihre Sensitivität gegenüber einer Belastung miteinander verglichen. Hierbei stellte sich die Oberflächenwelle als die belastungsempfindlichste heraus und wird in dieser Arbeit für die Beschreibung der spannungsabhängigen Eigenschaftsänderungen von elastischen Wellen bevorzugt verwendet. Die für diese Versuchsserie erstellten Versuchsaufbauten und die verwendeten Oberflächenwellen erlaubten eine beliebige Orientierung der Messrichtung in Bezug zur Lastrichtung. Die Änderung der Schallgeschwindigkeit konnte damit in Richtungsabhängigkeit verfolgt und anisotropes Verhalten beobachtet werden. Ultraschallwellen sind für Untersuchungen an Beton die am häufigsten verwendeten; infolgedessen wurde zum Vergleich parallel mit Ultraschallwellen unterschiedlicher Frequenzen gemessen. Als Ergebnis aus der Versuchsserie konnte der Auslastungs- und Schädigungsgrad des Betons nachvollzogen und damit die Änderung der Schallgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der aufgebrachten Last für eine sichere Bruchvorhersage verwendet werden. Mit wachsender Belastung stieg dabei die Schallgeschwindigkeit an, dieser Anstieg verlangsamte sich und ging im Bereich zwischen 50-80 % der Bruchlast in eine zunehmende Schallgeschwindigkeitsreduktion über. Der größte Schallgeschwindigkeitszuwachs konnte zu Beginn in Lastrichtung beobachtet werden, während die größte Schallgeschwindigkeitsreduktion in orthogonaler Richtung kurz vor dem Bruch stattfand. Der bei geringer Belastung (linear-elastischer Bereich) besonders deutliche Schallgeschwindigkeitsanstieg kann mithilfe der Akustoelastizität erklärt werden. Der sich vermindernde Anstieg und die Schallgeschwindigkeitsreduktion ließen sich experimentell auf die Mikrorissentstehung und das Mikrorisswachstum innerhalb des Betons zurückführen. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass sich die Schallgeschwindigkeit bei einer Wiederbelastung von der bei einer Erstbelastung unterscheidet, dieser Unterschied sich bei einer höheren Vorbelastung vergrößert, die Anzahl der vorangegangenen Belastungen einen Einfluss hat und eine Überlastung sich besonders deutlich in einer Schallgeschwindigkeitsminderung niederschlägt. Bei den Schallgeschwindigkeitsänderungen konnte ebenso eine zeitabhängige Komponente beobachtet werden. Die typischen Kurvenverläufe der Schallgeschwindigkeit über der Spannung konnten ebenso an Probekörpern mit anderen Betonrezepturen sowie an bewehrten Probekörpern aufgezeichnet werden. Die spannungsabhängige Änderung der Geschwindigkeit von elastischen Wellen in Beton ist ein nicht zu vernachlässigender Effekt, welcher für Prüfverfahren zur Inspektion von bestehenden Gebäuden in Betracht gezogen werden kann. Ein Verständnis für die Ursachen der belastungs- bzw. zerstörungsgradabhängigen Geschwindigkeitsänderung der elastischen Wellen in Beton ebnet den Weg zur Entwicklung und Etablierung neuer Prüfmethoden, mit deren Hilfe vor Ort und zerstörungsfrei der Auslastungs- und Schädigungsgrad einer Betonstruktur bestimmt werden kann. N2 - Concrete is one of the most widely used construction materials. Concrete owes this popularity to its high compressive strength, low costs and the flexibility of being cast in the form of customized structural elements and load-bearing members. The many concrete structures around the world are aging, urging the NDT community to develop testing tools for effective inspection of in-service concrete structures. Concrete poses a challenge to the application of standard NDT techniques. Concrete is a multi-phase heterogeneous material with a nonlinear stress-strain behavior. Loading and the resulting damage (i.e., microcracking) increase the non-linearity and may induce anisotropy in concrete. As a result, many of the common wave propagation-based NDT methods relying on linear elastic theory are no longer applicable. The main objective of this study is to investigate the stress-induced changes in the velocity of elastic waves in concrete under uniaxial compression. The underlying mechanisms of the observed effects have been also investigated here. A preliminary experiment was conducted to study the influence of the type, frequency, polarization, and propagation direction of elastic waves on the stress-induced velocity changes. The velocity of sonic surface waves (Rayleigh waves) demonstrated the highest sensitivity and therefore, much of this work is focused on the stress-induced changes in surface wave propagation characteristics. The test setup allowed measuring the surface wave velocities along various directions with respect to the loading direction and therefore, the direction-dependency of the surface wave velocity measurements was also investigated. Standard ultrasonic testing of various frequencies was also conducted and the results were compared to those from sonic surface wave measurements. Sonic surface wave velocities were found to be highly stress- and damage-dependent. Application of stress results in an initial sharp increase in surface wave velocity. Increasing the stress, the wave velocities continue to increase, however, the rate of increase decreases for stress levels between 50% and 80% of the failure stress, after which the velocities start rapidly to decrease. The sharpest increase was recorded in the direction of the loading, while the velocities decreased the fastest in the perpendicular direction. The sharp initial increase in wave velocities (within the elastic region) can be explained by acoustoelastic effects. The initiation and development of microcracks within concrete result in the observed velocitystress relationship beyond the elastic region. The test specimens were generally loaded in several load cycles and wave velocities were measured during both loading and unloading phases. It was found that the load history has a major effect on the velocity measurements. For previously loaded specimens, a notable difference between the velocity measurements during unloading and reloading was recorded. The higher the maximum previous load, the larger was the difference. Also, overloading the specimens resulted in a very large loss in surface wave velocities. Similar qualitative velocitystress relationships were obtained for a number of different concrete mixes as well as the reinforced concrete. Stress-dependency of elastic wave velocities in concrete is an important effect, which needs to be taken into account for in-situ measurements of in-service structural elements. Understanding and establishing the stress- and –damage dependency of wave velocities in concrete paves the way for developing new NDT techniques, which can be used to nondestructively estimate the in-situ stress and damage state of concrete. T3 - BAM Dissertationsreihe - 76 KW - Beton KW - Mikrorisse KW - Oberflächenwellen KW - Schallgeschwindigkeit KW - Spannungsabhängigkeit KW - Akustoelastizität KW - Richtungsabhängigkeit KW - elastische Wellen KW - Belastung PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-820 SN - 978-3-9814281-6-2 SN - 1613-4249 VL - 76 SP - 1 EP - 175 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-82 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Stoppel, Markus T1 - Differenzpotentialfeldmessung in der automatisierten Prüfung von Stahlbetonbauteilen N2 - Die Potentialfeldmessung ist eines der wichtigsten zerstörungsfreien Prüfverfahren für die Zustandsbewertung von Stahlbetonbauteilen. Mit dieser Methode kann eine ortsabhängige Wahrscheinlichkeit für aktive, chloridinduzierte Bewehrungskorrosion bestimmt werden. Bei der konventionellen Anwendung wird über ein langes Schleppkabel eine Verbindung zwischen einem Messgerät und der Bewehrung hergestellt. Eine Interpretation der Messergebnisse wird anhand der absoluten Potentialwerte durchgeführt. Die Zuordnung zu aktiven oder passiven Zustanden der Bewehrung ist dabei nicht eindeutig. Eine zuverlässigere Methode der Bewertung des Korrosionspotentials ist jedoch die Bestimmung der Gradienten der Messspannungen. Das vorrangige Ziel dieser Arbeit ist es, die Potentialfeldmessung zu einem vollkommen zerstörungsfreien Differenzpotentialfeldmessverfahren (DP-Messung) weiter zu entwickeln, mit dem die Potentialgradienten direkt gemessen werden und bei dem auf die permanente Ankoppelung an die Bewehrung verzichtet werden kann. Die Arbeit fasst die Entwicklungsschritte zusammen und definiert die Bewertungskriterien für die DP-Messung, die die Qualität der Interpretation verbessern. Anhand der neu definierten Gradientenbreite wird aufgezeigt, wie die Detektionswahrscheinlichkeit für korrosionsaktive Bereiche erhöht wird. Es wird gezeigt, wie die automatisierte Kombination des Verfahrens mit großflächigen Messungen des Feuchtegehalts und der Betondeckung zu einer zuverlässigeren Zustandsbewertung führt. N2 - The half-cell potential test is one of the most important non-destructive testing techniques used for condition evaluation of reinforced concrete structures. This method gives the probability of chloride-induced corrosion in steel reinforcing rebars. The conventional approach involves exposing a rebar and using a long wire to connect the measurement device to the rebar. An interpretation of the measurement results is carried out based on the absolute potential values. The assignment to active or passive states of the reinforcement is not unique. However, it has been recently found that the gradient of the measured potentials provides a more reliable assessment of the corrosion potential of reinforcements. The primary objective of this work was to enhance the potential mapping technique by developing a difference potential mapping (DP-method), which can directly measure the potential gradients. Taking this new approach, a permanent connection to the rebar would be no longer required. The work summarizes the development details and the assessment criteria for the DPmethod, which improves the quality of interpretation. The newly defined gradient-width Shows how the detection probability of corrosion-active areas is improved. Moreover, it has been shown that combining the potential measurements with automated large-scale measuring the concrete cover and moisture content lead to a more reliable condition assessment. T3 - BAM Dissertationsreihe - 75 KW - Detektion KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Stahlbeton KW - Elektrochemische Korrosion KW - Potentialfeld PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-833 SN - 978-3-9814281-5-5 SN - 1613-4249 VL - 75 SP - 1 EP - 183 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-83 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Basan, Ricardo T1 - Untersuchung der intralaminaren Schubeigenschaften von Faserverbundwerkstoffen mit Epoxidharzmatrix unter Berücksichtigung nichtlinearer Effekte N2 - Faserverbundwerkstoffe besitzen anisotrope Materialeigenschaften. Die Anzahl der elastischen Größen und Festigkeiten zur Beschreibung des mechanischen Verhaltens ist dadurch größer als zum Beispiel bei isotropen Werkstoffen. Die Festigkeiten und die Steifigkeiten in den verschiedenen Laminatrichtungen unterscheiden sich darüber hinaus um bis zu zwei Größenordnungen. Abhängig von der Belastungsart versagen Faserverbundwerkstoffe spröde oder duktil. Der Entwicklung geeigneter Untersuchungsmethoden zur Bestimmung der Werkstoffeigenschaften in den verschiedenen Richtungen kommt daher eine grundlegende Rolle zu. Insbesondere die Bestimmung der intralaminaren Schubeigenschaften von Faserverbundwerkstoffen ist aufgrund des ausgeprägten nichtlinearen Last-Verformungs-Verhaltens schwierig und mit den bestehenden Auswerteroutinen genormter Prüfverfahren teilweise fehlerbehaftet. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgt die Analyse der Schubeigenschaften in der Laminatebene durch eine neu entwickelte Schubvorrichtung, die eine qualitativ hochwertige Bestimmung der Werkstoffeigenschaften ermöglicht. Für die Probekörper dieser Schubvorrichtung wird auf der Grundlage von Messergebnissen ein lastabhängiges Modell der Schubspannungsverteilung entwickelt, das die Materialnichtlinearität berücksichtigt und bei der Analyse der Versuchsergebnisse zur Anwendung kommt. In vergleichenden Untersuchungen der Interaktion benachbarter Schichten an glas- und kohlenstofffaserverstärkten Laminaten mit ein- und zweiachsiger Orientierung kann gezeigt werden, dass bei identischem Schubspannungszustand in den Einzelschichten bis zu 60% größere Schubfestigkeiten der zweiachsig verstärkten Verbunde vorliegen. Die orthogonal verstärkten Laminate sind schadenstoleranter, da sich Zwischenfaserbruche nicht ungehindert ausbreiten können, sondern an den um 90° gedrehten Fasern gestoppt werden. In Laminaten mit unidirektionaler Faserausrichtung führt dagegen der erste Riss unmittelbar zum Trennbruch. Die Verifizierung dieser Beobachtung erfolgt mittels des Verfahrens der Röntgenrefraktions- topographie. In Schubzugversuchen erfolgt die Korrelation der mechanischen Belastungssituation mit der mikrostrukturellen Analyse der inneren Schädigungsentwicklung des Werkstoffs. An zweiachsig verstärkten Kohlenstofffaserlaminaten unter Zwischenfaserbruchbeanspruchung kann gezeigt werden, dass die Degradation der intralaminaren Schubsteifigkeit mit der Zunahme an inneren Oberflachen als Maß für die Zwischenfaserbruchdichte einhergeht. Einachsig verstärkte Verbunde versagen dagegen relativ spröde bereits durch den ersten Zwischenfaserbruch und damit ohne Zunahme der Mikrorissdichte. Die Zusammenfassung der Erkenntnisse spiegelt sich in der Verbesserung des Auswerteverfahrens des in DIN EN ISO 14129 genormten Schubzugversuchs wider. Unter Berücksichtigung der Nichtlinearitat des Schubmoduls und der Faserrotation infolge der großen Verformungen während des Schubzugversuchs erfolgt in einem Iterationsprozess die stuckweise Anwendung der Klassischen Laminattheorie zur Bestimmung der Einzelschichtspannungen. Die Bewertung der Ergebnisse des Schubzugversuchs mit diesem Analyseverfahren hinsichtlich der Belastungsgrenzen resultiert in einer guten Übereinstimmung mit dem Festigkeitsmodell nach Puck. Die Berücksichtigung nichtlinearer Effekte führt zu einer höheren Genauigkeit bei der Bestimmung der intralaminaren Schubfestigkeit mittels des in der industriellen Anwendung weit verbreiteten Normversuchs. T3 - BAM Dissertationsreihe - 74 KW - Zwischenfaserbruch KW - interfibre failure KW - nonlinearity KW - test methods KW - in-plane shear KW - composite materials KW - Faserverbundwerkstoffe KW - intrlaminare Schubeigenschaften KW - Prüfverfahren KW - Nichtlinearität PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-848 SN - 978-3-9814281-3-1 SN - 1613-4249 VL - 74 SP - 1 EP - 170 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-84 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Lang, Cindy T1 - Sensoren zum Monitoring des Nachernteverhaltens von klimakterischen Früchten N2 - Die Produktqualität, Produktsicherheit und Rückverfolgbarkeit von pflanzlichen Lebensmitteln sind integrierte Aspekte in der nachhaltigen Landwirtschaft. Die in den letzten Jahren zunehmenden Anforderungen an die Lebensmittelprozessketten werden nach internationalen Standards und durch Verordnungen weiter ansteigen. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Beitrag zur Entwicklung eines modularen intelligenten Sensorsystems zur durchgängigen Qualitätskontrolle in der Logistikkette von pflanzlichen Frischeprodukten erbracht. Dazu werden innovative Sensoren zum in-situ Monitoring des Nachernteverhaltens von klimakterischen Früchten entwickelt und validiert. Als Referenzmethode zur Detektion des Reifegases Ethylen wurde ein gaschromatographisches System (GC-FID) adaptiert. Die zeitabhängige Ethylenbildung und -emission ist während des Reifeprozesses klimakterischer Früchte anhand von Äpfeln mittels Gaschromatographie- Flammenionisationsdetektion (GC-FID) untersucht und dokumentiert worden. Zur Charakterisierung der Referenzmethode ist aus den Daten der Kalibriergerade die Bestimmungsgrenze berechnet worden. Dabei ergibt sich für die Ethylendetektion mit dem GC-FIDSystem eine Bestimmungsgrenze von xBG = 0,07 ppmV bzw. xBG = 0,08 μg/L. Aus den direkt aus dem Kerngehäuse ermittelten Ethylengehalten lassen sich die idealen Erntezeitpunkte für die Apfelsorten ‘Elstar‘ und ‘Pinova‘ bestimmen. Für die Genussreife des Apfels ‘Elstar‘ ist der optimale Erntezeitraum im Bereich Anfang bis Mitte September festzulegen. Die Apfelsorte ‘Pinova‘ sollte erst ab Anfang Oktober geerntet werden. Die durchgeführten Untersuchungen in dem simulierten Lagerungssystem geben einen Hinweis auf das Nachreifeverhalten der beiden Apfelsorten. Hierbei sind Ethylenemissionsraten bis ERmax = 51,5 μL/kg·h nachgewiesen worden. Im Vergleich dazu werden in der Literatur für die Ethylenemission bei diversen Apfelsorten während des Nachernteprozesses Gehalte von ERLit > 100 μL/kg·h angegeben. Diese gaschromatographische Methode ist für eine online Überwachung und Protokollierung von Transport- und Lagerungsprozessen Vorort weniger geeignet. Die Ethylenemission von klimakterischen Früchten wird in Korrelation zu den Transport- und Lagerungsbedingungen nicht nur mittels Gaschromatographie sondern auch unter Verwendung innovativer Reifeindikatoren als Sensoren analysiert. Zur in-situ Analyse des Nachernteverhaltens von klimakterischen Früchten ist ein opto-chemischer Reifeindikator, basierend auf den chemischen Eigenschaften des Reifegases Ethylen, entwickelt worden. Aufgrund der Reduktionswirkung des Ethylens entstehen Farbänderungen durch den Wechsel der Oxidationsstufen von ausgewählten Metallionen. Die verwendeten Molybdänchromophore verändern sich unter der Einwirkung von Ethylen in einem Farbspektrum von weiß oder hellgelb zu blau. Die Oxidationsstufen des Molybdäns in dem dabei entstandenen Molybdänblau Mo3O8 wurden mittels ESCA untersucht. Die ESCA- Spektren stellen bei der blau gefärbten Molydänverbindung zwei Bindungszustände mit zwei verschiedenen Bindungsenergien (Mo 3d5/2 - Orbital, Intensitätsverhältnis 4:1) dar. Mit der NIST- Datenbank lassen sich die nachgewiesenen Bindungszustände der Molybdänoxide mit den Oxidationsstufen Mo(VI) und Mo(V) interpretieren. Die Reaktionszeit und die Sensitivität des Molybdänfarbwechsels werden in Abhängigkeit der zu detektierenden Ethylenemissionen durch die Modifikation der pH- Werte (pH 1,4 - pH 1,5) einer Ammoniummolybdatlösung variiert. Das außerdem verwendete Reagenz Wasserstoffperoxid dient der Stabilität der Ammoniummolybdatlösung und das eingesetzte Palladiumsulfat wirkt katalytisch auf die Molybdänfarbwechselreaktionen. Die visuelle Auswertung der opto-chemischen Reifeindikatoren mittels eines Farberkennungssensors (L*a*b*-Farbenraum-Modell) erfolgt am Beispiel von Äpfeln unter simulierten Lagerungsbedingungen. Bei steigender Ethylenemission sinken die b*- (in Richtung blau) und die Luminanzkomponente, d. h. der Blauton des Reifeindikators wird in Abhängigkeit der akkumulierten Ethylenmenge intensiver. Die variablen Ethylenindikatoren werden weiterführend zur deskriptiven Lebensmittelsensorik korreliert, um das Reifeverhalten von Äpfeln ganzheitlich charakterisieren zu können. Für die deskriptive Lebensmittelprüfung wurden die äußere Beschaffenheit, der Geruch, der Geschmack und der Reifezustand sensorisch beschrieben und beurteilt. Während des Nachreifeprozesses der Äpfel verändern sich die Farbe der Schale und des Fruchtfleisches sowie der Geruch und der Geschmack. Der sensorische Reifezustand der Äpfel steigt in Abhängigkeit von der Dauer der Lagerung proportional zur gaschromatographisch ermittelten Ethylenemission an. Parallel dazu verändern die an den Äpfeln haftenden opto-chemischen Reifeindikatoren ihre Koloratur mit zunehmender Ethylenemission. Nach einem definierten Lagerungszeitraum ist eine intensive Blaufärbung detektierbar. Des Weiteren wurden spezielle „funkgekoppelte Miniatur-Datalogger“ als mobile Temperaturund Feuchtesensoren zur Erfassung der fruchtnahen klimatischen Bedingungen von Obst und Gemüse in der Nachernteperiode während des Transport- und Lagerungsprozesses untersucht und weiterentwickelt. Diese portablen, kostengünstigen und energiearmen Sensoren ermöglichen eine drahtlose Messdatenübertragung zur Langzeitprotokollierung und -überwachung der Distributionskette von klimakterischen Früchten. Die Validierung der miniaturisierten kapazitiven Polymersensoren ergibt in einem Bereich der relativen Feuchte von 20 bis 85 % Abweichungen von bis zu 4 % vom Referenzwert. Bei zunehmender relativer Feuchte zeigt der Miniatursensor eine geringe Hysterese (1 %). Eine Betauung wird nicht detektiert. Ein Luftstromeinfluss konnte nicht nachgewiesen werden. Das zeitliche Ansprechverhalten liegt bei t90 = 50 s und das Abklingverhalten bei t10 = 212 s. Die klimatischen Bedingungen während des Transports und der Lagerung der klimakterischen Früchte können mit den validierten Temperatur- und Feuchtesensoren in-situ und online überwacht und dokumentiert werden. Um das Nachernteverhalten pflanzlicher Frischeprodukte hinsichtlich der fruchtspezifischen Transpiration detailliert charakterisieren zu können, ist ein Modell einer speziellen Verdunstungsmesskugel mit elektronischem Signal und Datenfernübertragung entwickelt worden. Durch das Modell zur Simulation des Nachernteverhaltens von Tomaten lässt sich dabei eine Korrelation zwischen den relativen Masseverlusten (Wasserdampfabgabe) und der ermittelten relativen Feuchte durch die Sensoren im Inneren der Kugel beschreiben. Mit der Korrelation der relativen Wasserverluste wird ein Monitoring des Transpirationsverhaltens von Tomaten bei Normalbedingungen, bei niedrigen Temperaturen (T = 8 °C) und bei unterschiedlichen Feuchtigkeiten im verpackten Zustand (Kartonage) online möglich. N2 - Requirements for food product quality, safety and traceability have increased in recent years and will increase further, in line with international standards and regulations. To satisfy these requirements without major additional staffing, innovative database driven systems are necessary. Accordingly, this project contributes to develop a modular intelligent sensor system for enabling quality control in the supply chain of fresh plant produce. To this end, sensors for in situ monitoring of the postharvest behaviour of climacteric fruits have been developed and validated. As reference method for the detection of ethylene, a gas chromatographic system has been adapted. The time-dependent ethylene formation and emission has been investigated and documented during the ripening process of climacteric fruits (apples) by means of gas chromatography with flame ionization detection (GC-FID). For the characterisation of the reference method the detection and quantification limits are calculated from the data of the calibration curve. For ethylene detection with the GC-FID system, a quantification limit of xBG = 0.07 ppmV and xBG = 0.08 μg/L is established. Thus, the ideal harvest times for the ‘Elstar’ and ‘Pinova’ apples can be formulated with low ethylene concentrations, directly determined from the apple core. Early to mid September is the best harvest time for ‘Elstar’ to attain optimal maturity and best flavour. The ‘Pinova’ apple should be harvested not before early October. On the other hand the investigations, realised in the simulated storage system, give an indication of the postharvest behaviour of the apples. These ethylene emissions have been detected until ERmax = 51.5 μL/kg·h. For comparison, concentrations of EREth > 100 μL/kg·h for the emission of ethylene with various varieties of apples during the postharvest process are declared in the literature. This gas chromatographic method is less suitable for in situ and online monitoring of transportation and storage processes. The ethylene emission of climacteric fruits is analysed in correlation to the transport and storage conditions using gas chromatography and innovative ripeness indicators as sensors. For in situ analysis of postharvest behaviour of climacteric fruits, an opto-chemical ripeness sensor, based on the chemical properties of the ripening gas ethylene, has been developed. Because of the reduction effect of ethylene, colour changes occur in modification of oxidation state of selected metal ions. The used molybdenum chromophores change under the impact of ethylene in a colour spectrum from white or light yellow to blue. The oxidation states of molybdenum in the incidental molybdenum blue Mo3O8 have been investigated and detected by ESCA. The blue coloured molybdenum compound possesses two bond states with two different bond energies (Mo 3d5/2 – orbital, ratio of intensity 4:1) in the ESCA spectra. According to the NIST database the detected bond states of the molybdenum oxides are interpreted with the oxidation state of Mo (VI) and Mo (V). The reaction time and the sensitivity of molybdenum colour change can be varied by modifying the pH-values (pH 1.4 - pH 1.5) of used ammonium molybdate solution depending on the detected ethylene emissions. The reagent hydrogen peroxide is employed for stability of ammonium molybdate solution and used palladium sulphate influences catalytic the molybdenum colour reactions. Under storage simulated conditions, using the example of apples, the opto-chemical ripeness indicators are recorded visually and are evaluated by a colour recognition sensor (L*a*b* model). With increasing ethylene emission the b*- (in the direction of blue) and luminance factor, the blue colouration of the ripeness indicator is intensely dependent on the amount of accumulated ethylene. The variable ethylene indicators are characterised in correlation to descriptive sensory food evaluation for the holistic characterisation of the ripening behavior of apples. For the descriptive food test, the external appearance, smell, taste and degree of ripeness have been described and evaluated to the senses. During the post-ripening process of apples, the colour of the pericarp and pulp, and the smell and taste also change. Furthermore the sensory degree of ripeness of apples increases depending on the duration of storage and is proportional to the ethylene emission identified by gas chromatography. In parallel, the adherent opto-chemical ripeness indicators on the apples change their colouration with increasing ethylene emission. An intense blue staining is detected over a defined period of storage. In addition special "radio coupled miniature data logger" as mobile temperature and humidity sensors have been studied and developed for detecting the climatic conditions of fruit and vegetables in the postharvest period during transport and storage processes. These portable, low energy and cost-efficient sensors permit wireless data transmission for longterm monitoring of the distribution chain of climacteric fruits. The validation of the miniaturized capacitive polymer sensors results deviations from up to 4 % reference value in a measuring range of relative humidity between 20 and 85 %. A hysteresis, i.e. a difference of humidity indication of the sensor between increasing and decreasing ambient humidity of about 1 % is observed. During increasing humidity the time of response t90 = 50 sec is determined. By contrast, at decreasing humidity the recovery time (212 seconds) is even longer. Impacts of water condensation and environmental gas flow are also studied. The water condensation cannot be detected. The sensor indication does not depend on circulating gas flow, but strongly influenced by temperature deviation. Thus, the climatic conditions during transport and storage of climacteric fruits will be in situ and online monitored by validated temperature and humidity sensors. In order to characterise the postharvest behaviour of crop, with regard to the fruit specific transpiration in detail, a model of a special evapotranspiration ball with electronic signal has been developed. Resulting from this model for simulation of postharvest behaviour of tomatoes a correlation between the relative mass loss (water vapour loss) and the relative humidity determined by the sensors inside the core is described. Accordingly, by means of the correlation of the relative water losses a monitoring of the evapotranspiration of tomatoes at different environmental conditions is online possible. T3 - BAM Dissertationsreihe - 73 KW - Nachernteprozess KW - Transpirationsverhalten KW - Ethylen KW - Reifeverhalten KW - Farbindikator PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-855 SN - 978-3-9814281-1-7 SN - 1613-4249 VL - 73 SP - 1 EP - 136 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-85 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Kromm, Arne T1 - Umwandlungsverhalten und Eigenspannungen beim Schweißen neuartiger LTT-Zusatzwerkstoffe N2 - Die Erkenntnis, dass die Phasenumwandlung bei der Schweißeigenspannungsentstehung hochfester Stähle eine bedeutende Rolle spielt, gibt es bereits seit langer Zeit. Bisher existierten jedoch keine Ansätze, diesen Effekt praktisch zur Schweißeigen- spannungskontrolle zu nutzen. Neuartige Low Transformation Temperature (LTT) Legierungen bieten aufgrund ihrer charakteristischen chemischen Zusammensetzung die Möglichkeit, hochfeste Stähle auf deren Festigkeitsniveau zu fügen. Die martensitische Phasenumwandlung soll zudem eine gezielte Einstellung der Schweißeigenspannungen erlauben. Die im Schrifttum vorliegenden Untersuchungen zu diesem Thema sind zwar zahlreich, bieten jedoch nur wenige Erkenntnisse zur Wechselwirkung zwischen der Phasenumwandlung und den resultierenden Schweißeigenspannungen. Zur Klärung dieser Fragestellung wurde basierend auf Literaturauswertungen eine Matrix von LTT-Legierungen verwirklicht, welche hinsichtlich des Gefüges, der mechanischen Eigenschaften und der Umwandlungstemperaturen charakterisiert wurden. Weiterhin konnten im Rahmen dieser Arbeit erstmals In-situ-Beugungsexperimente während des Schweißens unter Anwendung energiedispersiver Methoden realisiert werden. Die Neukonzeption und Verwirklichung einer Schweißvorrichtung speziell für den Einsatz an Synchrotronstrahllinien ermöglichte die bislang einzigartige In-situ-Analyse der Umwandlungsvorgänge während des Schweißens mit LTT-Legierungen. Im Zuge dieser Experimente konnte neben den im Schweißgut vorherrschenden Umwandlungstemperaturen zusätzlich die Umwandlungskinetik dieser Legierungen ermittelt werden. Die Auswirkungen des Umwandlungsverhaltens wurden anhand der Eigenspannungsverteilungen in der Oberfläche variierender Probengeometrien analysiert. Die Ergebnisse verdeutlichen einerseits, dass die mittels der LTT-Legierungen angestrebte Eigenspannungskontrolle tatsächlich möglich ist. Dies zeigt sich insbesondere dann, wenn eine weitgehend freie Schrumpfung der Naht vorliegt. Mit zunehmender Schrumpfbehinderung ergibt sich jedoch eine Verschiebung des Eigenspannungsniveaus in den Zugbereich. Dies ist bei den hier betrachteten Legierungen vornehmlich in Nahtquerrichtung ausgeprägt. Dagegen ist das Eigenspannungsniveau in Nahtlängsrichtung nahezu unabhängig von den Schrumpfbedingungen. Anhand von Eigenspannungstiefengradienten ließ sich feststellen, dass sich die zusätzliche Schrumpfbehinderung in einer Parallelverschiebung des Eigenspannungsniveaus im Schweißgut äußert. Die Anwendung energiedispersiver Beugungsmethoden erlaubte zudem erstmals die Eigenspannungsermittlung in der parallel zum Martensit vorliegenden austenitischen Phase der LTT-Legierungen. Ergebnisse, die unter Laborbedingungen gewonnen werden, bedürfen zumeist der Überprüfung unter realen Fertigungsbedingungen. Zu diesem Zweck wurde ein Bauteilschweißversuch in einer speziellen Großprüfanalage durchgeführt. Unter konstruktiver Schrumpfbehinderung gelang es, die lastabbauende Wirkung eines spezifischen LTT-Schweißzusatzes anhand einer ausgeprägten Spannungsreduktion während des Schweißens zu belegen. Insgesamt wurde der Nachweis erbracht, dass das Konzept der Low Transformation Temperature (LTT) Legierungen zielführend ist und die nachgewiesene Austenit-Martensitumwandlung einen signifikanten Effekt auf das Eigenspannungsniveau ausübt. N2 - It has long been recognized that phase transformation plays a prominent part in the Evolution of welding residual stresses in high-strength steel. But thus far, no approaches have been available to practically utilize this effect for welding residual stress control. Innovative Low Transformation Temperature (LTT) alloys featuring a characteristic chemical composition open up the possibility for joining high strength steels on their own strength level. Furthermore, martensitic phase transformation is supposed to permit deliberate adjustment of the welding residual stresses. Even though numerous investigations can be found in the literature on this issue, they provide only little insight into the interaction between Phase transformation and resulting welding residual stresses. In order to clarify the problem presented, a matrix of LTT alloys was defined based on evaluated literature. The alloys were characterized with respect to their microstructure, mechanical properties and transformation temperature. Furthermore, it was possible within the scope of this study to realize in-situ experiments during welding using energy-dispersive diffraction methods. The new design and implementation of a welding setup specifically for use at synchrotron beamlines enabled the in-situ diffraction analysis of Transformation processes. In the course of these experiments it could be managed to determine the Transformation temperatures prevailing in the LTT weld metal. In addition the Transformation kinetics of these alloys could be analyzed. The effects of the transformation behavior were analyzed based on the residual stress distributions at the surface of varying specimen geometries. The results illustrate on the one hand that the desired residual stress control by using LTT alloys is actually feasible. This is particularly found in cases with largely free shrinkage of the weld. With increasing shrinkage restraint, however, a shift of the residual stress level into the area of tension is seen to occur. This is observed for the considered alloys to be particularly pronounced in transverse direction of the weld. By contrast, the residual stress level in longitudinal weld direction is nearly independent of the shrinkage conditions. With the help of residual stress depth gradients it could be established that the additional shrinkage restraint manifests itself in a parallel shift of the residual stress level in the weld metal. Application of energy-dispersive diffraction methods additionally allowed it for the first time to determine residual stresses in the austenitic phase of the LTT alloy which is present parallel to martensite. Results gained under laboratory conditions mostly need to be verified under real fabrication conditions. For this purpose, a component weld test was performed in a special large-scale testing facility. Under structural shrinkage restraint, the load relieving effect of a specific LTT welding filler material could be proven by means of a pronounced stress reduction during welding. Overall, evidence was furnished that the concept of Low Transformation Temperature (LTT) alloys is successful and that the proven austenite-martensite transformation exerts a significant effect on the residual stress level. T3 - BAM Dissertationsreihe - 72 KW - residual stresses KW - Synchrotron diffraction KW - phase transformation KW - martensite KW - Eigenspannungen KW - LTT-Zusatzwerkstoff KW - Martensit KW - Phasenumwandlung KW - Synchrotronbeugung KW - LTT filler material PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-861 SN - 978-3-9813853-9-7 SN - 1613-4249 VL - 72 SP - 1 EP - 223 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-86 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Jagst, Eda T1 - Surface Functional Group Characterization Using Chemical Derivatization X-ray Photoelectron Spectroscopy (CD-XPS) N2 - Ziel dieser Arbeit war die Charakterisierung und Quantifizierung von Aminofunktionalitäten auf Oberflächen mittels der Analyseverfahren Röntgen-Photoelektronenspektrometrie (XPS) und Röntgen-Absorptionsspektrometrie (Analyse der Feinstruktur an der Absorptionskante, NEXAFS). Die Oberflächen wurden durch Spincoating, Selbstassemblierung oder Plasmapolymerisation hergestellt und die primären Aminogruppen mit den dafür oft genutzten Markern PFB und TFBA derivatisiert. Die Gasphasenderivatisierungen mittels PFB und TFBA wurden auch genutzt, um Reaktionsverhalten, Reaktionszeit und die resultierenden spektroskopischen Unterschiede genauer zu ermitteln. In nasschemischen Untersuchungen reagierten abgeschirmte Amine mit PFB und TFBA unterschiedlich stark mit Ausbeuten von 78- 89%, was als maximale Ausbeute der Oberflächenderivatisierung in der Gasphase angesehen wird. Die Dünnschichtfilme wurden mittels Spin coating von 4,4’-Methylen-bis(2,6-diethylanilin) auf Si-Wafern hergestellt und reagierten bei 50 ºC mit den Markern. Die Sättigungszeit betrug in beiden Fällen 15 min. Die XPS Messungen zeigten die erfolgreiche Umsetzungen durch das Auftreten eines neuen CF3- bzw. C-F-Signals und einen BE-Verschiebung der entsprechenden C=N-Gruppe. In Übereinstimmung mit den XPS-Daten, zeigen die NEXAFS-Spektren eine Scharfe π*(C=N) Resonanz und die CF3 bzw. C-F Resonanz in der σ*-Region. Die Ausbeuten der Reaktionen wurden aus den Komponenten-Flächen der hochaufgelösten XP N1s Spektren und aus den [F]/[N]-Verhältnissen berechnet. Stöchiometrie und XP-Übersichtsspektren dienten zur Bestimmung der Aminofunktionalitäten an den Oberflächen. Die Resultate waren konsistent und zeigten eine Ausbeute von 80- 90% für PFB und 60-70% für TFBA. Für die Untersuchung von selbstorganisierenden Monoschichten (SAMs) mit unterschiedlichen Funktionalitäten wurden spektroskopische Daten von aliphatischen und aromatischen SAMs mit denen von Si-Wafern, welche mit Polyallylamin und 4,4’-Methylenbis(2,6-diethylanilin) beschichtet wurden, verglichen. Die Orientierung der Monoschichten wurde mittels der winkelaufgelösten NEXAFS an der C K-Kante bestimmt. Die scharfen Signale im Differenzspektrum zeigen eine erfolgreiche Orientierung der Bindungen bzw. funktionellen Gruppen und resultieren aus der Polarisationsabhängigkeit der NEXAFS-Resonanzen an relevanten Molekülorbitalen. Die Gasphasen-Oberflächenderivatisierungen von zwei SAMs mit Aminofunktionalitäten (4-Aminophenylbutan-1- thiolat und 11-Amino-1-undecanthiol) wurden untersucht. Für eine Zeit von 90 min. wurde 4-Aminophenylbutan-1- thiolat mit TFBA bzw. 11-Amino-1-undecanthiol mit PFB bei RT umgesetzt. Die stöchiometrischen Daten der Umsetzungen waren in Übereinstimmung mit den Elementkonzentrationen, welche sich aus den XPS-Daten ableiten ließen. Die Ausbeuten wurden mit Hilfe der N1s-Spektren berechnet und betrugen 60-80%. Da für eine aussagekräftige NEXAFS-Messung eine gewisse Anzahl von Spektren aufgenommen werden muss, steigt die Gefahr der Schädigung der Probe durch Strahlung. Aus diesem Grund wurde ein 11-Amino-1-undecanthiol-Film auf Au für 1 h mit weichem Röntgenlicht bestrahlt und die spektroskopischen Unterschiede an der C und N K- Kante untersucht. Es zeigte sich kein signifikanter Unterschied für die N K-Kante, allerdings erhöhten sich die Intensitäten der C=C und C=N-Spezies im C K-Kanten-Spektrum, was für einen Strahlenschaden spricht. Mittels Allylamin als Plasmagas und Si-Wafern wurden plasma-chemisch abgeschiedene Allylaminfilm Oberflächen hergestellt und untersucht. Der Einfluss der externen Plasmaparameter (Duty Cycle, Plasmaleistung und Druck des gasförmigen Monomers im Reaktor) auf den chemischen Charakter des abgeschiedenen Films wurde im Detail analysiert. Die anschließenden Gasphasen-Oberflächenderivatisierungen mit TFBA und PFB zeigten Nebenreaktionen. C-F- Bindungsbruch und HF-Abspaltung führten zu einem zusätzlichen Signal im XP F1s Spektrum. Oberflächen, welche mit PFB derivatisiert wurden, zeigten einen höheren Anteil von C-F-Bindungsbrüchen, da an fluorierten aromatischen Molekülen leicht nukleophile aromatische Substitutionen stattfinden. Potentielle Schäden durch Röntgenstrahlung wurden mittels TFBA derivatisierter Proben, welche für 10 h der Strahlung ausgesetzt wurden, studiert. Es zeigte sich eine Abnahme der Fluorgehalte an der Oberfläche, allerdings hat dieser Effekt aufgrund der kurzen Messzeiten praktische keine Auswirkung bei der Datenerfassung. Da die HF-Abspaltung auf TFBA- Oberflächen prozentual geringer ist, wurde es als Marker für alle weiteren Kupplungsreaktionen genutzt. Eine Serie von Proben, welche bei einer Plasmaleistung von 20W, 0,5 Duty Cycle und einem Druck von 15 Pa derivatisiert wurden, zeigten eine Sättigungszeit von 90 min. Bei variierenden Plasmabedingungen wurden die unterschiedlichen [CF3]-Flächenprozent in den hochaufgelösten XP C1s Spektren miteinander verglichen. Duty Cycle, Plasmaleistung und Druck zeigten identische Trends in der Retention der Aminogruppen. Grundsätzlich führt die Anwendung von harten Plasmabedingungen, d .h bei hoher effektiver Plasmaleistung, zu Filmen mit einer vergleichsweisen geringen Retention der Aminofunktionalitäten. Darüber hinaus sind diese Filme stark vernetzt bzw. verzweigt. Eine hohe Anzahl ungesättigter Kohlenstoffspezies ist ebenfalls typisch. In Abhängigkeit von den XPS-Daten wurden für die Quantifizierung der Aminogruppen an der Oberfläche die Methoden QEA (Quantitative Elementar-Analyse) und PFA (Peak Fit Analyse) genutzt. Die Berechnungen wurden mittels Youden-Plot verglichen und zeigten keine Abweichung voneinander. NEXAFS wurde zusätzlich genutzt, um den Einfluss der Plasmaparameter auf die Aminogruppen zu studieren, da die Methode empfindlich gegenüber ungesättigten Spezies ist. Eine Zunahme der Fragmentationsraten bei Veränderungen in den Plasmaparametern konnten aus Intensitätsveränderungen in den NEXAFS C K-Kanten Spektren abgeleitet werden. Ein Ringversuch für die Bestimmung von Hydroxylgruppen auf mit Plasma behandelten Oberflächen wurde ebenfalls durchgeführt. Dafür wurde eine Polypropylenfolie, welche Sauerstoffplasma bei 100 W für 90 s ausgesetzt wurde, mit TFAA derivatisiert. Die Oberfläche wurde mittels XPS untersucht und der [OH]-Gehalt mittels QEA und PFA bestimmt. Die Methoden zeigten eine Abweichung von 33% voneinander. CD-XPS wurde erfolgreich zur Bestimmung unterschiedlicher Funktionalitäten auf Dünnschichtfilmen eingesetzt. Allerdings bedarf es für den Erhalt von in sich konsistenten Datensätzen einer validierten Derivatisationsprozedur, die in jedem Labor angewendet werden muss. Die verwendete Hardware und die Peak-Fitting-Prozeduren bei XPSUntersuchungen müssen ebenfalls im Detail beschrieben werden. Die Inhomogenitäten und eventuelle Strahlungsschäden führen zu Abweichungen in den erhaltenen Resultaten. Die gemessene Schichtdicke muss auch für konsistente Ergebnisse optimiert werden. Dünnere Schichten führen zu weniger Hintergrundrauschen. Die erfolgreich durchgeführten Derivatisierungsreaktionen zeigten die Verfügbarkeit der Aminogruppen an der Oberfläche. In einem nächsten Schritt können an diese Funktionalitäten z.B. Stammzellen oder DNA gekoppelt werden, was hochinteressant in Hinblick auf potentielle biologische Anwendungen ist. N2 - Different amino group carrying surfaces, prepared by spin coating, self-assembly and plasma polymerization, were successfully investigated by XPS and NEXAFS. Amino groups were derivatized with the widely used primary amino group tags, PFB and TFBA, prior to analysis. Primary amino group quantification was then carried out according to the spectroscopic data. The gas-phase derivatization reactions of PFB and TFBA were also studied in order to understand their reaction behaviour, the spectral differences they cause and the time required for reaction completion. For the determination of maximum reaction yields of gas-phase surface derivatizations, a set of liquid-phase derivatization reactions was carried out. The selected amino compounds with a different degree of steric hindrance were reacted with PFB and TFBA. The yields (78-89%) were accepted as the upper limit of the gas- phase surface derivatizations. Thin films were prepared by spin coating of 4,4’-methylenebis(2,6-diethylaniline) on Si wafers and were reacted with the markers at 50ºC. The saturation time was found to be 15 min. for both reactions. XPS measurements showed the formation of a CF3 or C-F peak and a BE shift of the corresponding C=N group indicating a successful reaction. The NEXAFS results supported the XPS data by showing a sharp π*(C=N) resonance. The CF3 and C-F resonances were observed in the σ* region. The yields of the reactions were calculated from the component areas of the high resolution XP N1s spectra and from the [F]/[N] ratios. The surface amino groups were calculated from the stoichiometry and from the XP survey scans. The results were consistent with each other and showed a yield of 80-90% for PFB and 60-70% for TFBA. Self-assembled monolayers (SAMs) of different terminal groups were prepared and investigated with XPS and NEXAFS. The spectral properties of aliphatic and aromatic SAMs were compared to the reference surfaces of poly(allylamine) and 4,4’-methylenebis(2,6-diethylaniline) spin coated on Si wafers. NEXAFS was used to determine the orientation of SAMs. An angle resolved NEXAFS was applied at the C K-edge in order to prove a successful SAM deposition on Au. The intense peaks in the difference spectra are due to the polarization dependence in the orbital responsible for the NEXAFS resonance showing a successful bond/functional group orientation. The gas-phase surface derivatization of two amino terminated SAMs, 4-aminophenylbutane-1-thiolate and 11- amino-1-undecanethiol, were studied. 4-aminophenylbutane-1-thiolate was derivatized with TFBA whereas 11- amino-1-undecanethiol with PFB at room temperature for 90 min. The stoichiometrical data were compared to the atomic percentages obtained from the XPS spectra and the results were consistent with each other. The yields of the reactions (60-80%) were obtained from the high resolution N1s spectra. Since a certain number of spectra had to be acquired to reach reasonable S/N ratios, a considerable danger of beam damage in the NEXAFS measurements occurs. The potential radiation damage effects on the C and N K- edge of 11-amino-1-undecanethiol film on Au was studied. The spectral differences before and after 1 h radiation exposure were investigated. The intensities of resonances related to unsaturated species such as C=C and C=N were increased for the C K-edge spectra. The NEXAFS N K-edge spectra of 11-amino-1-undecanethiol film showed no significant irradiation effect. Plasma deposited allylamine samples were successfully investigated by XPS and NEXAFS. Primary amino group quantification on plasma deposited allylamine surfaces was carried out by derivatization after plasma deposition. TFBA and PFB showed side reactions when plasma polymerization was used. Due to the radical mechanisms, C- F bond cleavages followed by HF releases occurred resulting in a second peak formation in XP F1s spectra. PFB derivatized surfaces suffer more from the C-F bond cleavage since fluorinated aromatic molecules are highly susceptible to nucleophilic aromatic substitution. Potential X-ray beam damage of TFBA was studied by a 10 h XPS measurement and showed a fluorine degradation. Due to the short measurement times, X-ray beam damage can be neglected. Since HF release on the TFBA surfaces are lower in percentage, it was used as the marker reagent for the coupling reactions. A series of samples deposited at 20W, 0.5 duty cycle and 15 Pa were derivatized to determine the time required for saturation (90 min.). Plasma polymerized allylamine samples with different duty cycle, power and pressure values were prepared in order to study the effects of external plasma parameters on the primary amino group retention. The [CF3] area percentages, obtained from the high resolution XP C1s spectra, vs. plasma parameter variations were compared. Duty cycle, power and pressure variation experiments showed the same trend on amino group retention. The more the plasma conditions move from mild to hard, the more rearrangements occur on the surface. Milder plasma conditions promote the retention of amino groups originating from the allylamine monomer. QEA (Quantitative Elemental Analysis) and PFA (Peak Fit Analysis) methods were used for the quantification of surface amino groups, depending on the XPS data. The results of two data evaluation methods were compared by using a Youden plot showing no deviation. NEXAFS was used along with XPS in order to study plasma parameter effects on amino groups. As being sensitive against unsaturated moieties, NEXAFS was successfully applied to plasma deposited allylamine surfaces. An increase in fragmentation rate due to a variation in plasma parameters was followed by intensity changes in NEXAFS C K-edge spectra. An inter-laboratory comparison of hydroxyl group determination on plasma surfaces was carried out. Hydroxyl groups on polypropylene foil, treated with oxygen plasma at 100 W for 90 s, were coupled with TFAA. The surfaces were investigated with XPS and the [OH] amount on the surfaces was calculated by QEA and PFA methods showing a 33% deviation between the two methods. CD-XPS is applied successfully in order to determine different functional groups on the thin film surfaces. However, a validated derivatization procedure, which can be easily applied in each lab, should be established. The used hardware and the peak fitting procedures of XPS should be defined in detail for the validation. The sample inhomogeneity and the effects of beam damage play a role on the deviations of the results. The surface thickness should be optimized for consistency. By the derivatization reactions, the surface amino groups are successfully quantified. As the next step, the studied surfaces can be used for potential biological applications, such as coupling the available amino groups with DNA or stem cells. T3 - BAM Dissertationsreihe - 69 KW - functional group KW - photoelectron spectroscopy KW - surface analysis KW - Organic surface KW - plasma modification PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-893 SN - 978-3-9813853-4-1 SN - 1613-4249 VL - 69 SP - 1 EP - 129 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-89 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 41, Heft 4 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 4/2011 PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-134 SN - 0340-7551 VL - 41 IS - 4 SP - 1 EP - 125 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-13 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 41, Heft 3 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 3/2011 PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-143 SN - 0340-7551 VL - 41 IS - 3 SP - 1 EP - 43 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-14 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 41, Heft 2 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 2/2011 PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-159 SN - 0340-7551 VL - 41 IS - 2 SP - 1 EP - 111 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-15 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 41, Heft 1 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 1/2011 PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-162 SN - 0340-7551 VL - 41 IS - 1 SP - 1 EP - 187 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung CY - Berlin AN - OPUS4-16 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mente, Tobias T1 - Modellierung des Materialverhaltens eines Duplexstahls auf Mesoebene T2 - MDDK - Master-, Diplomanden-, Doktorandenkolloqium CY - Magdeburg, Germany DA - 2011-05-26 PY - 2011 AN - OPUS4-28130 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ruthard, C. A1 - Maskos, Michael A1 - Yildiz, H. A1 - Gröhn, F. T1 - Association of a cylindrical polyelectrolyte brush with tetravalent counterions N2 - Cylindrical poly(styrene sulfonate) brushes were combined with a tetravalent double-DABCO based counterion. With increasing addition of counterion, hydrodynamic radius and radius of gyration decrease and AFM reveals a conformation change from wormlike to curled structures. Rg/Rh changes from 1.3 to 0.9. Above charge stoichiometry, brushes become interconnected into finite size assemblies, which are stable in aqueous solution for charge ratios (ratio of the molar concentration of charged counterion groups to the molar concentration of charged monomer units of the polymer brush) 1 < Ι < 1.2. They are compact and consist of the brushes in curled (bent) conformation, which is in difference to network-like aggregates from cylindrical poly(styrene sulfonate) brushes with tetravalent porphyrin counterions (Gröhn et al. Macromolecules 2009) and to a wormlike — bent conformation — helix transition found for another brush counterion system (Müller et al. Soft Matter 2009). KW - Bottle-brush KW - Electrostatic interaction KW - Macromonomers KW - Polyelectrolytes KW - Self-assembly PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1002/marc.201000622 SN - 1022-1336 SN - 1521-3927 VL - 32 IS - 6 SP - 523 EP - 527 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-25420 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kasper, J. A1 - Hermanns, M. A1 - Bantz, C. A1 - Maskos, Michael A1 - Stauber, R. A1 - Pohl, C. A1 - Unger, R. E. A1 - Kirkpatrick, J.C. T1 - Inflammatory and cytotoxic responses of an alveolar-capillary coculture model to silica nanoparticles: comparison with conventional monocultures N2 - To date silica nanoparticles (SNPs) play an important role in modern technology and nanomedicine. SNPs are present in various materials (tyres, electrical and thermal insulation material, photovoltaic facilities). They are also used in products that are directly exposed to humans such as cosmetics or toothpaste. For that reason it is of great concern to evaluate the possible hazards of these engineered particles for human health. Attention should primarily be focussed on SNP effects on biological barriers. Accidentally released SNP could, for example, encounter the alveolar-capillary barrier by inhalation. In this study we examined the inflammatory and cytotoxic responses of monodisperse amorphous silica nanoparticles (aSNPs) of 30 nm in size on an in vitro coculture model mimicking the alveolar-capillary barrier and compared these to conventional monocultures. Methods Thus, the epithelial cell line, H441, and the endothelial cell line, ISO-HAS-1, were used in monoculture and in coculture on opposite sides of a filter membrane. Cytotoxicity was evaluated by the MTS assay, detection of membrane integrity (LDH release), and TER (Transepithelial Electrical Resistance) measurement. Additionally, parameters of inflammation (sICAM-1, IL-6 and IL-8 release) and apoptosis markers were investigated. Results Regarding toxic effects (viability, membrane integrity, TER) the coculture model was less sensitive to apical aSNP exposure than the conventional monocultures of the appropriate cells. On the other hand, the in vitro coculture model responded with the release of inflammatory markers in a much more sensitive fashion than the conventional monoculture. At concentrations that were 10-100fold less than the toxic concentrations the apically exposed coculture showed a release of IL-6 and IL-8 to the basolateral side. This may mimic the early inflammatory events that take place in the pulmonary alveoli after aSNP inhalation. Furthermore, a number of apoptosis markers belonging to the intrinsic pathway were upregulated in the coculture following aSNP treatment. Analysis of the individual markers indicated that the cells suffered from DNA damage, hypoxia and ER-stress. Conclusion We present evidence that our in vitro coculture model of the alveolar-capillary barrier is clearly advantageous compared to conventional monocultures in evaluating the extent of damage caused by hazardous material encountering the principle biological barrier in the lower respiratory tract. KW - Silica nanoparticles KW - Alveolar-capillary coculture model KW - Cytotoxicity PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-254217 DO - https://doi.org/10.1186/1743-8977-8-6 SN - 1743-8977 VL - 8 IS - 6 SP - 1 EP - 16(?) PB - BioMed Central CY - London AN - OPUS4-25421 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Luty-Blocho, M. A1 - Fitzner, K. A1 - Hessel, V. A1 - Löb, P. A1 - Maskos, Michael A1 - Metzke, D. A1 - Paclawski, K. A1 - Wojnicki, M. T1 - Synthesis of gold nanoparticles in an interdigital micromixer using ascorbic acid and sodium borohydride as reducers N2 - Continuous-flow process conditions for the reduction to gold nanoparticles were varied following a variation scheme aiming at impacting each of the elementary steps–mixing, reaction, polymer diffusion and polymer binding. While the last three variations are done by proper material choice (reducer; polymeric stabilizer), flow processing using a multilamination micromixer intensified the mass transfer in all these steps and particularly improved the first mixing step of the reactants. As reducers L-ascorbic acid (H2Asc) and sodium borohydride (NaBH4) were used and as gold particle precursor chloroauric acid (HAuCl4). All processing runs were analysed by plasmon absorption and transmission electron microscopy to reveal size, shape and polydispersity. For the HAuCl4-H2Asc system, the smallest particles were 0.8–4 nm (7.5 mL/min) and 0.6–3 nm (10.0 mL/min) for the HAuCl4-NaBH4 system. This is at the upper edge of performance reported for batch systems in literature, i.e. among the smallest gold particles generated. While the particles made for the HAuCl4-H2Asc system were polydisperse and polyshaped for most process conditions (however being spherical and relatively uniform at the two largest flow rates investigated), processing with the HAuCl4-NaBH4 system resulted in particles sizes with small mean deviation and almost ideal spherical shape. With polyvinyl alcohol (PVA) as stabilizer, stable colloids were obtained for one week (violet coloured) up to at least 2 months (pink coloured) in case of reaction with ascorbic acid, and for at least 1 month in case of reaction with NaBH4. KW - Au nanoparticles KW - Kinetic of reduction reaction KW - Micromixer KW - Plasmon resonance PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1016/j.cej.2011.03.104 SN - 1385-8947 SN - 0300-9467 SN - 0923-0467 SN - 0009-2487 VL - 171 IS - 1 SP - 279 EP - 290 PB - Elsevier CY - Amsterdam ; Boston, Mass. ; Jena ; London ; New York, NY ; Oxford ; Paris ; Philadelphia, PA ; San Diego, Calif. ; St. Louis, Mo. AN - OPUS4-25423 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ruthard, C. A1 - Maskos, Michael A1 - Kolb, U. A1 - Gröhn, F. T1 - Polystyrene sulfonate - porphyrin assemblies: influence of polyelectrolyte and porphyrin structure N2 - In this study, electrostatic self-assembly of different polystyrene sulfonates and a set of tetravalent cationic porphyrins is investigated. It is shown that association of linear polystyrene sulfonates of different molar masses yields finite size nanoscale assemblies that are stable in aqueous solution. Aggregates are compared to the ones of cylindrical brushes, revealing that both form assemblies in the 100 nm range with the charge ratio (molar ratio of porphyrin charges to polyelectrolyte charges) being determining, while the morphology of the resulting network-like assemblies is different for both polyelectrolyte architectures. For the smallest 8k polystyrene sulfonate, in addition, stoichiometric conditions differ. The influence of the molecular porphyrin structure was investigated by comparing meso-tetrakis(4-(trimethyl-ammonium)phenyl)porphyrin (TAPP) with its Cu(II) and Zn(II) loaded analogues and meso-tetrakis(4-N-methylpyridinium)porphyrin (TMPyP), revealing differences in stacking tendency and geometry. Additionally, the TMPyP accumulates more in the inside of the brush than the other porphyrins, likely due to the different position of its charged groups. The supramolecular nanostructures formed were characterized by UV–vis spectroscopy, light scattering, atomic force microscopy, cryo transmission electron microscopy, and small-angle neutron scattering. Results may build a valuable basis for the use of polyelectrolyte–porphyrin assemblies in medicine, catalysis, or energy conversion. KW - Polyelectrolyte KW - Porphyrin KW - Self-assembly KW - Supramolecular nanostructures PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1021/jp1078357 SN - 1520-6106 SN - 1520-5207 SN - 1089-5647 VL - 115 IS - 19 SP - 5716 EP - 5729 PB - Soc. CY - Washington, DC AN - OPUS4-25424 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Werner A1 - Tatzky-Gerth, Renate A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - Vorläufige Richtlinie für die Zulassung von Bewehrungsgittern aus Kunststoff für Deponieoberflächenabdichtungen PY - 2011 SN - 0340-7551 VL - 41 IS - 4 SP - 411 EP - 444 PB - Wirtschaftsverl. NW CY - Bremerhaven AN - OPUS4-25634 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Nemecek, J. A1 - Lehmann, Christian A1 - Fontana, Patrick T1 - Nanoindentation on ultra high performance concrete system N2 - In the past decade, nanoindentation has become commonly used experimental technique for obtaining quantitative data on elastic and inelastic material properties in small volumes, typically in submicron length scale. The methodology was developed mainly for homogeneous materials or, at least, the homogeneity is assumed far enough from the tested volume in evaluation procedures1. Measurement on a heterogeneous system, in which the material phases are intermixed in small volume, is still a challenging task due to several circumstances. First, the preparation of a flat surface on the heterogeneous sample with high differences in stiffness needs Special care. Second, the mechanical interaction between the material phases during surface loading is often unavoidable and therefore the extraction of intrinsic properties of individual phases from the heterogeneous system may not be possible. If differences between the stiffnesses of the interacting phases are low, finding of intrinsic properties can be successful using conventional Evaluation. In other cases, the error in estimating intrinsic properties can reach tens of percent. KW - Mechanical properties KW - nanoindentation KW - Grid indentation KW - Heterogeneous system KW - Ultra high performance concrete PY - 2011 SN - 0009-2770 VL - 105 SP - s656 EP - s659 PB - CSAV CY - Praha AN - OPUS4-25645 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schroeder, H. A1 - Müller, Urs A1 - Ziegert, C. T1 - Buildingcodes and standards in earth building - current situation in Germany T2 - Earth USA 2011 - 6th International earthbuidling conference CY - Albuquerque, NM, USA DA - 2011-09-30 KW - Lehmbau KW - Normen KW - Bauprodukte PY - 2011 SN - 978-0-9824660-2-5 SP - 140 EP - 148 AN - OPUS4-25646 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Beck, Uwe A1 - Stephanowitz, Ralph A1 - Hönig, D. A1 - Domnick, R. T1 - Abschlussbericht zum BMWi/MNPQ-Verbundprojekt VERMERK (versteckte Merkmale) - BMWi-Vorhaben 22/07 PY - 2011 SP - 1 EP - 17 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung CY - Berlin AN - OPUS4-25602 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lindner, H. A1 - Murtazin, Ayrat A1 - Groh, S. A1 - Niemax, Kay A1 - Bogaerts, A. T1 - Simulation and experimental studies on plasma temperature, flow velocity, and injector diameter effects for an inductively coupled plasma N2 - An inductively coupled plasma (ICP) is analyzed by means of experiments and numerical simulation. Important plasma properties are analyzed, namely, the effective temperature inside the central channel and the mean flow velocity inside the plasma. Furthermore, the effect of torches with different injector diameters is studied by the model. The temperature inside the central channel is determined from the end-on collected line-to-background ratio in dependence of the injector gas flow rates. Within the limits of 3% deviation, the results of the simulation and the experiments are in good agreement in the range of flow rates relevant for the analysis of relatively large droplets, i.e., ~ 50 µm. The deviation increases for higher gas flow rates but stays below 6% for all flow rates studied. The velocity of the gas inside the coil region was determined by side-on analyte emission measurements with single monodisperse droplet introduction and by the analysis of the injector gas path lines in the simulation. In the downstream region significantly higher velocities were found than in the upstream region in both the simulation and the experiment. The quantitative values show good agreement in the downstream region. In the upstream region, deviations were found in the absolute values which can be attributed to the flow conditions in that region and because the methods used for velocity determination are not fully consistent. Eddy structures are found in the simulated flow lines. These affect strongly the way taken by the path lines of the injector gas and they can explain the very long analytical signals found in the experiments at low flow rates. Simulations were performed for different injector diameters in order to find conditions where good analyte transport and optimum signals can be expected. The results clearly show the existence of a transition flow rate which marks the lower limit for effective analyte transport conditions through the plasma. A rule-of-thumb equation was extracted from the results from which the transition flow rate can be estimated for different injector diameters and different injector gas compositions. PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1021/ac201699q SN - 0003-2700 SN - 1520-6882 VL - 83 IS - 24 SP - 9260 EP - 9266 PB - American Chemical Society CY - Washington, DC AN - OPUS4-25605 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gschwind, S. A1 - Flamigni, L. A1 - Koch, J. A1 - Borovinskaya, O. A1 - Groh, S. A1 - Niemax, Kay A1 - Günther, D. T1 - Capabilities of inductively coupled plasma mass spectrometry for the detection of nanoparticles carried by monodisperse microdroplets N2 - Recently, first analyses of single sub-micrometre particles, embedded in liquid droplets, by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) with a size-equivalent detection limit of several hundred nanometres were reported.1,2 To achieve lower detection limits which might allow for the analysis of particles in the nanometre size range a more sensitive technique such as mass spectrometry (MS) is required. Various modifications of particle delivery and data acquisition systems commonly used were carried out to install a setup adequate for ICP-MS detection. These modifications enabled us to supply droplets generated by a commercial microdroplet generator (droplet size: 30–40 µm) with nearly 100% efficiency and high uniformity to the ICP. Analyses were performed using both standard solutions of dissolved metals at concentrations of 1 (Ag), 2 (Au), 5 (Au), or 10 (Cu) mg L-1 and highly diluted suspensions of gold and silver nanoparticles with sizes below 110 nm. In doing so, detection efficiencies of 10-6 counts per atom could be achieved while size-related limits of quantification were found to be 21 nm and 33 nm for gold and silver, respectively. Furthermore, the advantages of utilizing microdroplet generators vs. conventional nebulizers for nanoparticle analyses by ICP-MS are discussed. PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1039/c0ja00249f SN - 0267-9477 SN - 1364-5544 VL - 26 IS - 6 SP - 1166 EP - 1174 PB - Royal Society of Chemistry CY - London AN - OPUS4-25606 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schulz, Wencke A1 - Nofz, Marianne A1 - Kranzmann, Axel A1 - Schorr, S. T1 - Performance of Protection Coatings during Oxyfuel Combustion Condition T2 - DMG-Sektionstreffen "Angewandte Mineralogie in Technik und Umwelt" (AMITU) und "Physik, Chemie und Kristallographie der Minerale" (PCKM) CY - Bad Münster, Germany DA - 2011-02-23 PY - 2011 AN - OPUS4-25592 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schönhals, Andreas T1 - Glass Transition of Ultrathin Films from Main Chain Polymers T2 - Symposium University Leuven CY - Leuven, Belgium DA - 2011-12-15 PY - 2011 AN - OPUS4-25620 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Raedel, Martina A1 - Bücker, Michael A1 - Torge, Manfred T1 - Adhesives for Stained Glass Windows - Development of a New System for Wide Cracks T2 - CCI Symposium 2011: Adhesives and Consolidants for Conservation CY - Ottawa, Canada DA - 2011-10-17 PY - 2011 AN - OPUS4-25665 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Raedel, Martina A1 - Bücker, Michael A1 - Sabel, Martin T1 - Korrosionsschutz für farbig gefasste Eisen - und Gusseisenobjekte T2 - 45. Treffen der ARGE Korrosion/Restaurierung der GfKORR CY - Bochum, Germany DA - 2011-11-14 PY - 2011 AN - OPUS4-25666 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mathejczyk, J. A1 - Pauli, Jutta A1 - Dullin, C. A1 - Napp, J. A1 - Tietze, L.-F. A1 - Kessler, H. A1 - Resch-Genger, Ute A1 - Alves, F. T1 - Spectroscopically well-characterized RGD optical probe as a prerequisite for lifetime-gated tumor imaging N2 - Labeling of RGD peptides with near-infrared fluorophores yields optical probes for noninvasive imaging of tumors overexpressing ανβ3 integrins. An important prerequisite for optimum detection sensitivity in vivo is strongly absorbing and highly emissive probes with a known fluorescence lifetime. The RGD-Cy5.5 optical probe was derived by coupling Cy5.5 to a cyclic arginine–glycine–aspartic acid–D-phenylalanine–lysine (RGDfK) peptide via an aminohexanoic acid spacer. Spectroscopic properties of the probe were studied in different matrices in comparison to Cy5.5. For in vivo imaging, human glioblastoma cells were subcutaneously implanted into nude mice, and in vivo fluorescence intensity and lifetime were measured. The fluorescence quantum yield and lifetime of Cy5.5 were found to be barely affected on RGD conjugation but dramatically changed in the presence of proteins. By time domain fluorescence imaging, we demonstrated specific binding of RGD-Cy5.5 to glioblastoma xenografts in nude mice. Discrimination of unspecific fluorescence by lifetime-gated analysis further enhanced the detection sensitivity of RGD-Cy5.5-derived signals. We characterized RGD-Cy5.5 as a strongly emissive and stable probe adequate for selective targeting of ανβ3 integrins. The specificity and thus the overall detection sensitivity in vivo were optimized with lifetime gating, based on the previous determination of the probés fluorescence lifetime under application-relevant conditions. KW - Time domain near-infrared fluorescence (NIRF) imaging KW - Fluorescence KW - Lifetime KW - Quantum yield KW - RGD-Cy5.5 KW - Spectroscopic analysis PY - 2011 DO - https://doi.org/10.2310/7290.2011.00018 SN - 1535-3508 SN - 1536-0121 VL - 10 IS - 6 SP - 469 EP - 480 PB - Decker CY - Hamilton, Ont. AN - OPUS4-25711 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Maul, Ronald A1 - Kittler, Katrin A1 - Koch, Matthias A1 - Nehls, Irene T1 - Bakterielle Migranten - Algentoxine als neue Herausforderung in der Umweltanalytik N2 - Bioaktive Sekundärstoffe aus Cyanobakterien stellen eine Quelle für pharmazeutisch interessante Wirkstoffkandidaten wie auch eine Herausforderung für die Umwelt- und Lebensmittelanalytik dar. Die Identifizierung ist allerdings nicht trivial. KW - Cyanotoxine KW - Analytik PY - 2011 SN - 0344-1733 SN - 1610-8256 IS - August SP - 56 EP - 58 PB - Vogel CY - Würzburg AN - OPUS4-25733 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dahmen-Levison, U. A1 - Maul, Ronald T1 - Mykotoxin-Bestimmung - jetzt auch vollautomatisch N2 - Überall, wo sich Schimmel bildet, können hochgiftige Mykotoxine entstehen, besorgniserregende Gifte für Mensch und Tier. Ungefähr ein Viertel der Weltnahrungsproduktion ist mit diesen schädlichen Stoffen infizier!, so die Ernährung- und Landwirtschaftsorganisation FAQ. Lebensmittel wie Getreide, Mais und Nüsse, die in grollen Mengen verarbeitet werden, sind ein idealer Nährboden für die Bildung von Mykotoxinen und können bereits vor der eigentlichen Verarbeitung kontaminiert sein. Eine Kontrolle der Lebensmittellieferungen ist also aus Sicherheitsgründen unerlässlich, denn schon geringe Mengen infizierter Lebensmittel können ganze Bestände vergiften. Aufwendige Laborverfahren, die extern von geschultem Fachpersonal durchgeführt werden und daher mehrere Tage dauern, bedeuten hohe Kosten für die verarbeitende Industrie. Die Aokin AG aus Berlin hat mit der Automatisierung des „aokinmycontrol-Systems den Analyseprozess industrietauglich gemacht. PY - 2011 SN - 0027-2949 VL - 148 IS - 12 SP - 386 EP - 390 PB - Schäfer CY - Detmold AN - OPUS4-25734 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grasse, Fabian A1 - Trappe, Volker A1 - Hickmann, Stefan T1 - Zustandsüberwachung von Rotorblättern - Konzeptstudie mittels Bauteilkomponentenversuch T2 - 29. Vortrags- und Diskussionstagung Werkstoffprüfung 2011 CY - Berlin, Germany DA - 2011-12-01 PY - 2011 AN - OPUS4-25696 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Linke, S. A1 - Kühn, Julius A1 - Moritz, W. A1 - Krause, S. T1 - Catalytic properties of continuous gradient ternary palladium alloys T2 - SEMS Graduate Reserarch Show (Queen Mary University London) CY - London, England DA - 2011-10-19 PY - 2011 AN - OPUS4-25688 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neuschaefer-Rube, U. A1 - Bartscher, M. A1 - Neugebauer, M. A1 - Härtig, F. A1 - Goebbels, Jürgen A1 - Ehrig, Karsten A1 - Staude, Andreas T1 - Measurement of micro gears - comparison of optical, tactile-optical and CT-measurements N2 - Micro gears are applied in an increasing quantity in many applications. Therefore, precise measurements are of growing importance to ensure their quality. This contribution describes the measurement of gears of a micro planetary gear set with a tactile probe, a tactile-optical probe, an optical sensor, and computed tomography (CT). For the tactile measurements, a high precision piezoresistive microprobe was used. A so-called fiber probe was applied for tactile-optical measurements. This probe applies image processing to determine the position of the tactile probing element. For all tactile and tactile-optical measurements, single point probing was used. The optical measurements were carried out with an imaging sensor based on focus variation. Due to limited accessibility, on some gears not all regions could be measured by the optical sensor and the tactile-optical probe. In contrast to this, with CT the whole part could be measured with high point density. We used a micro-CT system and carried out measurements with Synchrotron-CT. All the sensors used deliver measurement data in Cartesian coordinates. It is a challenge to transfer these data into coordinates in which gear parameters are defined. For this, special attention must be paid to the determination of the gear axis and to the orientation of the teeth. The applied procedures are detailed for different micro gears. The comparison between data of different measurements was carried out successfully. The deviations between the CT data and the tactile or tactile-optical data lie in the range of only a few micrometers. KW - Micro gears KW - Coordinate metrology KW - Computed tomography KW - Optical sensors KW - Tactile probes PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1117/12.872413 SN - 0277-786X SN - 0038-7355 SN - 0361-0748 N1 - Serientitel: Proceedings series – Series title: Proceedings series IS - 7864 SP - 78640H-1 EP - 78640H-9 PB - VDE-Verl. CY - Berlin ; Offenbach AN - OPUS4-25998 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bertovic, Marija A1 - Müller, Christina A1 - Gaal, Mate A1 - Fahlbruch, B. A1 - Schombach, D. T1 - Faktor Mensch in der zerstörungsfreien Prüfung -die arbeitspsychologische Sicht, Einfluss auf die Ergebnisse bei der manuellen Ultraschallprüfung T2 - DGZfP - Seminar des FA Ultraschallprüfung CY - Offenbach am Main, Germany DA - 2011-11-09 PY - 2011 AN - OPUS4-26015 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bertovic, Marija A1 - Müller, Christina A1 - Gaal, Mate A1 - Fahlbruch, B. A1 - Pitkänen, J. A1 - Ronneteg, U. T1 - Faktor Mensch in der zerstörungsfreien Prüfung -die arbeitspsychologische Sicht, Einfluss bei der Datenauswertung mechanisierter Prüfungen T2 - DGZfP - Seminar des FA Ultraschallprüfung CY - Offenbach am Main, Germany DA - 2011-11-09 PY - 2011 AN - OPUS4-26016 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bertovic, Marija T1 - Konzepte für die Untersuchung des menschlichen Einflusses auf die Zuverlässigkeit der zertörungsfreien Prüfung T2 - TÜV NORD Akademie - Symposium CY - Hamburg, Germany DA - 2011-11-23 PY - 2011 AN - OPUS4-26017 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gumenyuk, Andrey T1 - Hybrid Laser Arc Welding of Structural Steels T2 - Ecole Centrale de Nantes CY - Nantes, France DA - 2011-04-05 PY - 2011 AN - OPUS4-26034 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kipphardt, Heinrich A1 - Traub, Heike A1 - Heinrich, Hans-Joachim A1 - Jakubowski, Norbert T1 - Development of Primary standards for element determination and trace analysis T2 - Institutskolloquium (CENAM) CY - Querétaro, Mexico DA - 2011-09-08 PY - 2011 AN - OPUS4-25953 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kipphardt, Heinrich T1 - Advance in non-metal determination T2 - Institutskolloquium (CENAM) CY - Querétaro, Mexico DA - 2011-09-09 PY - 2011 AN - OPUS4-25955 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Noack, J. A1 - Emmerling, Franziska A1 - Kirmse, H. A1 - Kemnitz, E. T1 - Sols of nanosized magnesium fluoride: formation and stabilisation of nanoparticles N2 - The formation of magnesium fluoride sols and xerogels according to the fluorolytic sol–gel synthesis based on the reaction of Mg(OMe)2 with non-aqueous HF has been thoroughly investigated by X-ray scattering (WAXS/XRD), TEM, SAXS, DLS and 19F MAS NMR spectroscopy. Mechanistic insights were gained by following the reaction progress and formation of intermediate phases of the fluorination of magnesium alkoxides. For F:Mg ratios of 0.3 and 0.4 the formation of two crystalline phases was observed containing the recently obtained compound [Mg6F2(OCH3)10(CH3OH)14] hexanuclear dicubane units. The stoichiometric reaction yields magnesium fluoride nanoparticles with crystallite sizes below 5 nm, which show broad reflections in the X-ray diffraction pattern. Metal fluoride sols prepared by this way undergo tremendous changes over the first several weeks after synthesis. Immediately after the fluorination, particles of about 120 nm—probably agglomerates—are formed, which break apart in the course of about one month of ageing and low-viscous, transparent sols with particles of about 12 nm are obtained. At the same time structural re-organisation processes within the magnesium fluoride particles are observed by an increase of the (110) reflection in WAXS. KW - Surface modification KW - Colloidal particles KW - Gold nanoparticles KW - Gel synthesis KW - Small-angle scattering KW - Oxide KW - Polyelectrolytes KW - Aggregation KW - Dispersion PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1039/c1jm11943e SN - 0959-9428 SN - 1364-5501 VL - 21 IS - 38 SP - 15015 EP - 15021 PB - Royal Society of Chemistry CY - Cambridge AN - OPUS4-26183 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Böllinghaus, Thomas A1 - Mente, Tobias T1 - Schadensfälle geschweißter Rohrleitungen und Maßnahmen zur Vermeidung N2 - Aus wirtschaftlich-technischer Perspektive ergeben sich in den letzten zehn Jahren hinsichtlich der Werkstoffinnovation und -auswahl für geschweißte Rohrleitungen im Wesentlichen zwei Entwicklungsrichtungen: Im Bereich der niedriglegierten Stähle werden immer höher festere Feinkombaustähle mit Streckgrenzen von inzwischen über 900 MPa verwendet. Wirtschaftliches Ziel ist hierbei eine möglichst hohe Kosteneinsparung durch Reduktion der Wanddicke. Für korrosionsbeanspruchte Komponenten, unter anderem im Petrochemie- und Energieanlagenbau besteht das wirtschaftliche Ziel primär darin, eine höhere Kosteneinsparung durch neue Legierungskonzepte zu erzielen und zwar möglichst so, dass bei mindestens gleicher Festigkeit auf die Verwendung von teuren Elementen, wie beispielsweise Nickel, verzichtet werden kann. Beispiele hierfür sind insbesondere hochlegierte martensitische Cr-V-Stähle, supermartensitische Stähle, Lean-Duplexstähle, superaustenitische Stähle und austenitische Cr-Mn-Stähle. Für einige der neu eingeführten Grundwerkstoffe sind die Zusatzwerkstoffe noch in der Entwicklung. In jedem Fall stellen diese Werkstoffinnovationen besondere Ansprüche hinsichtlich einer Rissvermeidung während der schweißtechnischen Verarbeitung, um von vornherein riss- bzw. fehlerfreie Rohrleitungen herzustellen, die eine hohe Sicherheit gegen ein Versagen während der Inbetriebnahme und im Verlauf der vorgesehenen Lebensdauer aufweisen. Fast alle dieser neu eingeführten Rohrleitungswerkstoffe weisen eine reduzierte Heiß- oder Kaltrissresistenz vor allem während des Schweißens mit modernen Hochleistungsprozessen, bspw. Laserhybridschweißen, auf. Dabei besteht nach wie vor Forschungsbedarf hinsichtlich der jeweiligen Entstehungsmechanismen. Da es in den letzten zehn Jahren immer häufiger zu Produktionsausfällen und Schadensfällen mit teilweise katastrophalen Konsequenzen gekommen ist, werden die Ursachen und die Vermeidung fertigungsbedingter Heiß- und Kaltrisse im Folgenden zusammengefasst. T2 - 14. Sommerkurs Werkstoffe und Fügen CY - Magdeburg, Germany DA - 23.09.2011 PY - 2011 SN - 978-3-940961-56-3 SP - 45 EP - 54 CY - Magdeburg AN - OPUS4-26196 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Döring, Joachim A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Gaal, Mate A1 - Erhard, Anton A1 - Bovtun, Viktor Petrovic A1 - Yakymenko, Y. T1 - High Voltage Excitation of Ferroelectret Ultrasonic Transducers: Advantages and Limitations T2 - EMF 2011 European Meeting on Ferroelectricity CY - Bordeaux, France DA - 2011-06-26 PY - 2011 AN - OPUS4-26213 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Daschewski, Maxim A1 - Prager, Jens A1 - Kreutzbruck, Marc A1 - Harrer, Andrea A1 - Guderian, Matthias A1 - Meyer-Plath, Asmus T1 - Characterisierung eines neuartigen, thermoakustischen Ultraschallwandlers T2 - 18. Workshop "Physikalische Akustik" CY - Bad Honnef, Germany DA - 2011-10-20 PY - 2011 AN - OPUS4-26219 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Evans, A. T1 - Effect of titanium and nitrogen on the transformation characteristics of acicular ferrite in reheated C-Mn steel weld metals T2 - IIW Annual Assembly CY - Denver, CO, USA DA - 2011-07-09 PY - 2011 AN - OPUS4-26166 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Carvalho, José Joao T1 - Immunochemical and chromatographic methods for two anthropogenic markers of contamination in surface waters: caffeine and coprostanol N2 - Caffeine (1,3,7-trimethylxanthine) and coprostanol (5β-cholestan-3β-ol) were detected in samples of Berlin's surface water. Their concentrations correlated with the contamination status of the samples, suggesting their usefulness as markers of human activity. Remarkably, caffeine concentrations were always well above the limit of quantitation of 0.025 µg/L. In order to screen surface water samples in larger series, the development of two novel methods was required: a monoclonal antibody-based immunoassay for caffeine and a dispersive liquid-liquid microextraction (DLLME) method, followed by liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) for coprostanol. The caffeine immunoassay developed shows the best analytical limit of detection (LOD) obtained so far for caffeine (0.001 µg/L), allows high-throughput analysis, and does not require sample pre-treatment. The assay was also successfully employed to measure caffeine in beverages, shampoos, caffeine tab-lets, and human saliva. Antibodies to coprostanol are not commercially available. A new strategy to generate anti-coprostanol antibodies was elaborated using an analogous com-pound as hapten – isolithocholic acid (ILA) – and immunizing a group of mice. A polyclonal anti-ILA serum was produced, which binds coprostanol but the low affinity did not permit setting up an immunoassay to measure environmental concentrations of the analyte (in the range of ng/L). Specific anti-ILA immunoglobulin G were also found in the faeces of the immunized mice. Coprostanol was quantified in the water samples using a newly developed LC-MS/MS method using atmospheric pressure chemical ionisation (APCI). Concentrations above 0.1 µg/L were determined after sample preconcentration using DLLME. This extraction method also proved to be successful for enrichment of coprostanol-related compounds such as cholesterol, cholestanol, cholestanone, ergosterol, and stigmasterol. KW - Immunoassay KW - ELISA KW - Koffein KW - Coprostanol KW - Marker KW - Umweltanalytik KW - LC-MS/MS KW - Hybridoma-Technik PY - 2011 DO - https://doi.org/10.18452/16420 SP - 1 EP - 280 CY - Berlin AN - OPUS4-26389 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bethke, John T1 - Stand der Normung (ISO/DIS 16495)/ Revision der BAM-GGR 004 / Entwicklung eines "Kochbuches" (Leitfaden für die Prüfung von Gefahrgutverpackungen) T2 - Sitzung des BAM AK Prüfstellen CY - Berlin, Germany DA - 2011-09-23 PY - 2011 AN - OPUS4-26322 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bethke, John T1 - BAM-GGR 012 - Nachweis der ausreichenden chemischen Verträglichkeit von Verpackungen zur Beförderung gefährlicher Güter aus Polyethylen und aus koextrudiertem Kunststoff gegenüber flüssigen Stoffen. T2 - Sitzung des BAM AK Prüfstellen, BAM CY - Berlin, Germany DA - 2011-09-23 PY - 2011 AN - OPUS4-26323 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - King, M.J. A1 - Iacobucci, P.A. A1 - Mak, W.A. A1 - Wehrstedt, Klaus-Dieter T1 - Report about the IGUS EOS meeting 2011 in Washington, D.C. N2 - IGUS is the International Group of Experts on the Explosion Risks of Unstable Substances. IGUS was established in 1962 with the objective to harmonize test methods used by different countries to identify and quantify the explosive properties of unstable materials. Over the years, IGUS has continued to offer scientists, who are advisers to their governments, and others, a forum to exchange data and information. The Energetic and Oxidizing Substances (EOS) working group as a sub-group of IGUS is dealing with test methods, Classification and safety aspects relating to organic peroxides, self-reactive substances and other energetic substances, fertilizers, ammonium nitrate and oxidizers. The EOS working group holds an annual meeting alternating between Europe, the United States and Japan. The 2011 meeting took place from the 27th to the 29th of April 2011 at the Madison Hotel in Washington, D. C. The meeting was hosted by the Organic Peroxide Producers Safety Division (OPPSD) of the Society of Plastics Industry, Inc. (SPI). This was the fourth EOS meeting held in the USA since 1994. Of particular importance is the fact that 39 colleagues from authorities, universities, research institutes and industries attended the meeting. The delegates came from USA, Canada, China, France, The Netherlands, Norway, Sweden, Italy, Japan, United Kingdom and Germany. This confirms the breadth and scope of this forum and the value the participants associate with being able to contact other colleagues from around the world enabling the effective exchange of scientific results and discussion on the wide-ranging Problems concerning energetic and oxidizing materials. T2 - IGUS EOS Meeting 2011 CY - Washington D.C., USA DA - 27.04.2011 KW - IGUS KW - EOS KW - Organic peroxides KW - Self-reactive substances KW - Test methods KW - Oxidizers KW - Round robin test PY - 2011 SP - 1 EP - 4 AN - OPUS4-26364 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pfennig, Anja A1 - Linke, B. A1 - Schulze, S. A1 - Kranzmann, Axel T1 - Corrosion in pipe steels exposed to supercritical CO2 during carbon capture and storage CCS N2 - The CCS technique involves the compression of emission gasses in deep geological layers. To guarantee the safety of the site, CO2-corrosion of the injection pipe steels has to be given special attention when engineering CCS-sites. To get to know the corrosion behaviour samples of the heat treated steel 1.72252CrMo4, used for casing, and the stainless injection-pipe steel 1.4034 X46Cr13 were kept at T=60 °C and ambient pressure as well as p=100 bar for 700 h - 8000 h in a CC 2-saturated synthetic aquifer environment similar to possible geological on-shore CCS-sites in the northern German Basin. The isothermal corrosion behaviour obtained by mass gain of the steels in the gas phase, the liquid phase and the intermediate phase gives surface corrosion rates around 0.1 to 0.8 mm/year at ambient pressure and much lower about 0.02 to 0.2 mm/year at 100 bar where the CO 2 is in its supercritical state. Severe pit corrosion with pit heights around 4.5 mm are only located on the 42CrMo4 steel. Main phase of the continuous complicated multi-layered carbonate/oxide structure is siderite FeCO 3 in both types of steel. T2 - EUROCORR 2011 - Developing solutions for the global challenge CY - Stockholm, Sweden DA - 04.09.2011 KW - Steel KW - Pipeline KW - Corrosion KW - Carbonate layer KW - CCS KW - CO2-storage PY - 2011 SP - Paper 1044-1 EP - Paper 1044-8 AN - OPUS4-28008 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pfennig, Anja A1 - Linke, B. A1 - Schulze, S. A1 - Kranzmann, Axel T1 - Static and dynamic long term corrosion experiments in CCS-conditions N2 - Dealing with first corrosion screening experiments to predict the reliability and safety of Germanys first Carbon Capture and Storage site in the northern Bassin of Germany, northwest of the Capital Berlin, laboratory experiments have been established to simulate the particular conditions at T=60 °C, highly saline aquifer water similar to 'Stuttgart Aquifer', but only at ambient pressure. With mounting 2 independent full 2-grade titanium autoclave systems (running up to 250 bar and 300 °C) pressures up to p=100 bar are possible. In 2010 a specific corrosion chamber of 2-grade titanium working up to 100 °C, flowing aqui fer water with different gas mixtures was designed to fit to a high cycle fatigue testing machine. Long term fatigue experiments simulating fatigue crack growth under corrosive environments will soon start. These experiments may not only help engineering a CCS site, but results can be used to improve the maintenance of geothermal energy production sites, especially moved parts such as pumps and shafts. T2 - EUROCORR 2011 - Developing solutions for the global challenge CY - Stockholm, Sweden DA - 04.09.2011 KW - CO2 KW - Static corrosion KW - High cycle fatigue KW - Steel KW - CCS KW - CO2-storage KW - Corrosion PY - 2011 SP - 1 EP - 7 (Paper 1087) AN - OPUS4-28009 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stähler, S.C. A1 - Sens-Schönfelder, C. A1 - Niederleithinger, Ernst T1 - Monitoring stress changes in a concrete bridge with coda wave interferometry N2 - Coda wave interferometry is a recent analysis method now widely used in seismology. It uses the increased sensitivity of multiply scattered elastic waves with long travel-times for monitoring weak changes in a medium. While its application for structural monitoring has been shown to work under laboratory conditions, the usability on a real structure with known material changes had yet to be proven. This article presents experiments on a concrete bridge during construction. The results show that small velocity perturbations induced by a changing stress state in the structure can be determined even under adverse conditions. Theoretical estimations based on the stress calculations by the structural engineers are in good agreement with the measured velocity variations. KW - Bridges (structures) KW - Concrete KW - Interferometry KW - Structural acoustics PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1121/1.3553226 SN - 0001-4966 SN - 1520-8524 VL - 129 IS - 4 SP - 1945 EP - 1952 PB - AIP CY - Melville, NY, USA AN - OPUS4-28588 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -