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Organisationseinheit der BAM
Eingeladener Vortrag
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In this work, thin iron doped tin oxide layers (3–6 nm) were investigated with regard to gas sensitivity by means of surface plasmon resonance (SPR) effect with ellipsometric readout. The experimental set-up was a Kretschmann configuration with gold as metal layer. The sensor system was exposed to different concentrations of methane in the low ppm range and the sensor response of an uncoated gold layer compared to a gold layer coated with iron doped tin oxide. The additional layer effects stability with regard to drift behavior of the sensor and an increase in sensitivity. Furthermore, the sensor is able to detect the toxic gas carbon monoxide in low concentration range (down to 0.5 ppm). The thin layers were investigated by X-ray photoelectron spectroscopy, secondary electron microscopy and spectroscopic ellipsometry. The possible mechanisms taking place on the surface are discussed.
We report a high-resolution dielectric study on a pyrene-based discotic liquid crystal (DLC) in the bulk state and confined in parallel tubular nanopores of monolithic silica and alumina membranes. The positive dielectric anisotropy of the DLC molecule at low frequencies (in the quasistatic case) allows us to explore the thermotropic collective orientational order. A face-on arrangement of the molecular discs on the pore walls and a corresponding radial arrangement of the molecules is found. In contrast to the bulk, the isotropic-to-columnar transition of the confined DLC is continuous, shifts with decreasing pore diameter to lower temperatures, and exhibits a pronounced hysteresis between cooling and heating. These findings corroborate conclusions from previous neutron and x-ray-scattering experiments as well as optical birefringence measurements. Our study also indicates that the relative simple dielectric technique presented here is a quite efficient method in order to study the thermotropic orientational order of DLC-based nanocomposites.
Die Ortung von schlaffer Bewehrung in Beton erfolgt routinemäßig mit bildgebenden Radar- oder Wirbelstromverfahren. Die Anwendung dieser Verfahren ist aber begrenzt, wenn es sich um die Ortung tiefliegender Bewehrung (ab ca. 30 cm) oder um jungen Beton handelt. Grund ist die Schwächung der Radarpulse durch oberflächennahe Bewehrung oder durch die Betonfeuchte. Das bildgebende Ultraschallechoverfahren bietet den Vorteil, dass die Ultraschallpulse in diesen Fällen eine wesentlich höhere Eindringtiefe erreichen.
Im vorliegenden Beitrag wird eine Fallstudie vorgestellt, bei der mehrlagig eingebrachte Bewehrungseisen in einer nur einseitig zugänglichen 60 cm dicken Betonplatte geortet werden sollten, um eine Kernbohrung ohne Verkanten der Bohrkrone durchzuführen.
Zur Ortung der Bewehrung wurde das Ultraschallechoverfahren mitScherwellen der Mittenfrequenz 50 kHz mit einem automatisch arbeitenden Bauwerksscanner eingesetzt. Aus den flächig aufgenommenen Messdaten wurde mit der Rekonstruktionsrechnung nach dem Prinzip der synthetischen Apertur (SAFT, Synthetic Aperture Focusing Technique) die Position der Bewehrungseisen bildhaft ortsgenau dargestellt. Dies gelingt mit einer Auswertungsoption, bei der die Phase der reflektierten Ultraschallpulse ermittelt und farbcodiert dargestellt wird (Phasenauswertung). Damit lassen sich Reflexionen der Bewehrung eindeutig von eventuellen Fehlstellen oder Rückwandechos unterscheiden.
In der Praxis kann Fäulnis in Holzkonstruktionen
ein großes Problem darstellen. Ein Fäulnisbefall
kann zu einer Schädigung in der Gesamtkonstruktion
führen. Zusammen mit der TU Berlin wurden an der
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Versuche mit Ultraschallecho zur Detektion von Bauteilrückwänden
und verdeckten Hohlstellen durchgeführt.
Hierbei werden Sender und Empfänger auf einer Bauteilseite
angekoppelt, was eine große Anwendungsvielfalt
ermöglicht. Im Rahmen der Versuche an der BAM wurden
zylindrische Longitudinalwellenprüfköpfe in Zweikopftechnik
mit 100 kHz angeregt und an den Probekörpern mit
verschiedenen Koppelmitteln angekoppelt. Die Messergebnisse
wurden graphisch als B-Bilder dargestellt und ausgewertet.
Dabei zeigte sich, dass die Rückwand der fehlerfreien
Probekörper klar geortet wird und eingebrachte Hohlstellen
besonders gut detektiert werden können.