Chemie und Prozesstechnik
Filtern
Erscheinungsjahr
- 2018 (819) (entfernen)
Dokumenttyp
- Vortrag (342)
- Zeitschriftenartikel (221)
- Posterpräsentation (155)
- Beitrag zu einem Tagungsband (65)
- Sonstiges (16)
- Buchkapitel (8)
- Dissertation (4)
- Beitrag zu einem Sammelband (3)
- Forschungsbericht (3)
- Forschungsdatensatz (2)
Sprache
- Englisch (657)
- Deutsch (158)
- Spanisch (3)
- Französisch (1)
Schlagworte
- LIBS (40)
- Nanoparticles (36)
- Concrete (33)
- Fluorescence (27)
- Nanoparticle (25)
- XPS (21)
- Thermography (19)
- Mechanochemistry (18)
- Ultrasound (16)
- Laser ablation (15)
Organisationseinheit der BAM
- 1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien (270)
- 8 Zerstörungsfreie Prüfung (251)
- 6 Materialchemie (243)
- 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse (97)
- 8.2 Zerstörungsfreie Prüfmethoden für das Bauwesen (81)
- 8.0 Abteilungsleitung und andere (77)
- 6.3 Strukturanalytik (73)
- 1.1 Anorganische Spurenanalytik (69)
- 4 Material und Umwelt (56)
- 8.4 Akustische und elektromagnetische Verfahren (49)
Eingeladener Vortrag
- nein (342)
Raw data from metabolomics experiments are initially subjected to peak identification and signal deconvolution to generate raw data matrices m × n, where m are samples and n are metabolites. We describe here simple statistical procedures on such multivariate data matrices, all provided as functions in the programming environment R, useful to normalize data, detect biomarkers, and perform sample classification.
In dieser Arbeit wurden drei verschiedene Nanomaterialien auf ihre Bindungsfähigkeit zu Proteinen untersucht. Zu Beginn standen dabei die Herstellung stabiler Dispersionen der einzelnen Nanopartikel und die Stabilität der gebildeten Konjugate im Vordergrund. Der Nachweis einer erfolgreichen Konjugatbildung, sprich der Beschichtung von Nanopartikel mit Proteinen, wurde sowohl qualitativ mittels DLS-Messungen als auch über quantitative Protein-Bestimmungen erbracht. Für die Quantifizierung konnten verschiedene Methoden eingesetzt werden. Neben der klassischen Vorgehensweise, welche indirekt über die Quantifizierung von ungebundenem Protein im Überstand erfolgt, konnten ihm Rahmen dieser Arbeit verschiedene direkte Bestimmungsmethoden entwickelt werden. So wurden mittels kolorimetrischer Tests, wie dem BCA-Assay und dem Bradford-Assay, Nanodiamantdispersionen mit Hilfe einer Korrekturwellenlänge vermessen und quantifiziert. Ebenso zum Einsatz kam die Methode der Aminosäureanalytik, welche aufgrund ihrer guten Rückführbarkeit auf Aminosäurestandards Ergebnisse mit hoher Richtigkeit generieren kann und ebenso die Detektion kleiner Proteinmengen möglich macht.
Nach den erfolgten quantitativen Betrachtungen wurden die Protein-beschichteten Nanopartikel auf ihre Anwendbarkeit als Analoga von Virus-like Particles (VLP) bei einer Immunisierung zur Gewinnung von polyklonalen Antikörpern gegen humanes Ceruloplasmin in Kaninchen überprüft. Es konnte mittels ELISA gezeigt werden, dass die Konjugate erfolgreich für die Herstellung von Antikörpern eingesetzt werden können und im zeitlichen Verlauf einer Immunisierung eine Steigerung des Antikörper-Titers zu erreichen ist.
Monitoring chemical reactions is the key to chemical process control. Today, mainly optical online methods are applied, which require excessive calibration effort. NMR spectroscopy has a high potential for direct loop process control while exhibiting short set-up times. Compact NMR instruments make NMR spectroscopy accessible in industrial and harsh environ¬ments for advanced process monitoring and control, as demonstrated within the European Union’s Horizon 2020 project CONSENS.
We present a range of approaches for the automated spectra analysis moving from conventional multivariate statistical approach, (i.e., Partial Least Squares Regression) to physically motivated spectral models (i.e., Indirect Hard Modelling and Quantum Mechanical calculations). By using the benefits of traditional qNMR experiments data analysis models can meet the demands of the PAT community (Process Analytical Technology) regarding low calibration effort/calibration free methods, fast adaptions for new reactants or derivatives and robust automation schemes.
Der Mangel an Anwendungsrichtlinien und Validierungsverfahren für struktur-eingebettete faseroptische Dehnungssensoren, insbesondere auf Faser-Bragg-Gitter (FBG)-Basis, führte bislang dazu, dass diese Sensoren trotz ihrer hervorragenden Eigenschaften im Bereich der kommerziellen Material- und Strukturüberwachung nur in geringem Umfange eingesetzt wurden. Fragen zur Degradation der Sensoren unter Beanspruchung, Alterung durch klimatische Einflüsse und Enthaftung infolge Belastung der Struktur konnten bisher nur theoretisch simuliert oder anhand exemplarischer Proben für einzelne einflussnehmende Parameter im Labor untersucht werden. Die Erfassung des Sensorverhaltens im Bauteil unter komplexen Umwelteinflüssen während des Bauteilbetriebes, um damit eine Aussage zur Zuverlässigkeit der Sensormessdaten zu gewinnen, war bisher nicht möglich.
Im Forschungsprojekt FAMOS² wurde deshalb von 2014 bis 2018 die Realisierung eines Autodiagnoseverfahrens für faseroptische Dehnungssensoren erarbeitet, um die Funktionszuverlässigkeit und Langzeitstabilität der Sensoren während des Bauteilbetriebes innerhalb einer Bauteilstruktur bewerten zu können. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde gezeigt, dass ein FBG-Sensor mit einer speziell angepassten magnetostriktiven Schicht magnetisch so angeregt werden kann, dass mit einer zugeschnittenen Messmethodik zu jedem Zeitpunkt eine Bewertung der Sensorzuverlässigkeit unter Betriebsbedingungen möglich ist. Die auf den Sensor aufgebrachte magnetostriktive Schicht erzeugt bei Anregung mit einem passenden Magnetfeld eine gepulste, synthetische Dehnung. Diese Dehnung steht in einem definierten Verhältnis zum anregenden Magnetfeld und wird optisch über die Verschiebung der Bragg-Wellenlänge ausgelesen. Die Konstanz dieses Verhältnisses stellt dann ein Maß für die korrekte Funktionsfähigkeit des Sensors dar. Das Beschichtungs-verfahren, das magnetische Anregungs- und optische Ausleseverfahren, wie auch die Validierung des Sensors unter Berücksichtigung faseroptischer Effekte wurden während des Projekts konzeptionell entwickelt, aufgebaut und charakterisiert. Qualitativ kann mit diesem Verfahren zunächst eine Gut-/Schlecht-Beurteilung des Sensors vorgenommen werden. Perspektivisch bietet das Verfahren jedoch auch die Möglichkeit, verschiedene Versagensmechanismen bestimmen und klassifizieren zu können. Es zeichnete sich schon während des Projektverlaufs ab, dass sich aus den erzielten Ergebnissen über das Autodiagnoseverfahren hinaus weitere Anwendungsmöglichkeiten für den Einsatz des kombinierten magnetostriktiv-faseroptischen Sensorprinzips, beispielsweise als reiner Magnetfeldsensor, ergeben.
Nach Abschluss dieses Forschungsprojekts besteht nun die Möglichkeit, den Funktionszustand faseroptischer Dehnungssensoren jederzeit unabhängig von Alter, Belastung oder Kenntnis eines Referenzzustands zu einem bestimmten Zeitpunkt bestimmen zu können. Aufbauend auf diesen Ergebnissen können weiterführende Forschungen die Messmethodik vertiefend charakterisieren und weitere Anwendungsfälle erschließen.
A systematic study of the luminescence properties of monodisperse β-NaYF4: 20% Yb3+, 2% Er3+ upconversion nanoparticles (UCNPs) with sizes ranging from 12–43 nm is presented utilizing steady-state and time-resolved fluorometry.
Special emphasis was dedicated to the absolute quantification of size- and environment-induced quenching of upconversion luminescence (UCL) by highenergy O–H and C–H vibrations from solvent and ligand molecules at different excitation power densities (P). In this context, the still-debated Population pathways of the 4F9/2 energy level of Er3+ were examined. Our results highlight the potential of particle size and P value for color tuning based on the pronounced near-infrared emission of 12 nm UCNPs, which outweighs the red Er3+ emission under “strongly quenched” conditions and accounts for over 50% of total UCL in water. Because current rate equation models do not include such emissions, the suitability of these models for accurately simulating all (de)population pathways of small UCNPs must be critically assessed. Furthermore, we postulate population pathways for the 4F9/2 energy level of Er3+, which correlate with the size-, environment-, and P-dependent quenching states of the higher Er3+ energy levels.
Cerro do Jarau is a conspicuous, circular morpho‐structural feature in Rio Grande do Sul State (Brazil), with a central elevated core in the otherwise flat “Pampas” terrain typical for the border regions between Brazil and Uruguay. The structure has a diameter of approximately 13.5 km. It is centered at 30o12′S and 56o32′W and was formed on basaltic flows of the Cretaceous Serra Geral Formation, which is part of the Paraná‐Etendeka Large Igneous Province (LIP), and in sandstones of the Botucatu and Guará formations. The structure was first spotted on aerial photographs in the 1960s. Ever since, its origin has been debated, sometimes in terms of an endogenous (igneous) origin, sometimes as the result of an exogenous (meteorite impact) event. In recent years, a number of studies have been conducted in order to investigate its nature and origin. Although the results have indicated a possible impact origin, no conclusive evidence could be produced. The interpretation of an impact origin was mostly based on the morphological characteristics of the structure; geophysical data; as well as the occurrence of different breccia types; extensive deformation/silicification of the rocks within the structure, in particular the sandstones; and also on the widespread occurrence of low‐pressure deformation features, including some planar fractures (PFs). A detailed optical microscopic analysis of samples collected during a number of field campaigns since 2007 resulted in the disclosure of a large number of quartz grains from sandstone and monomict arenite breccia from the central part of the structure with PFs and feather features (FFs), as well as a number of quartz grains exhibiting planar deformation features (PDFs). While most of these latter grains only carry a single set of PDFs, we have observed several with two sets, and one grain with three sets of PDFs. Consequently, we here propose Cerro do Jarau as the seventh confirmed impact structure in Brazil. Cerro do Jarau, together with Vargeão Dome (Santa Catalina state) and Vista Alegre (Paraná State), is one of very few impact structures on Earth formed in basaltic rocks.
The main drawback in radiometric imaging is the degradation of the spatial resolution with increasing depth, which results in blurred images for deeper lying structures. We circumvent this degradation with blind structured illumination, combined with a non-linear joint sparsity reconstruction algorithm. We demonstrate this by imaging a line pattern and a star-shaped structure through a metal sheet with a resolution four times better than the width of the thermal point-spread-function. The ground-breaking concept of super-resolution can be transferred from optics to diffusive imaging by defining a thermal point-spread-function similar to the Abbe limit for a certain optical wavelength.
The detection of cracks before the failure is highly significant when it comes to safety-relevant structures. Crack detection in metallic samples at high surface temperature is one of the challenging situation in manufacturing industries.
Laser thermography has already proved its detection capability of surface cracks in metallic samples at room temperature. In this work a continuous wave (CW) laser use to generate a laser, which is using to scan the metal surface with notch.
The corresponding heat distribution on the surface monitored using infrared thermal (IR) camera. A simplified 3D model for laser thermography is developed and validated with experimental results. A dedicated image processing algorithm developed to improve the detectability of the cracks. To understand the dependency of surface temperature, laser power, laser scanning speed etc. in defect detection, we carried out parametric studies with our validated model. Here we Report the capability of laser thermography in crack detection at elevated temperature.
Gegenstand der vorzustellenden Arbeiten ist die Prüfung der Umwelt-beständigkeit und -verträglichkeit von Materialien und Produkten hinsichtlich der Emission von potenziellen Schadstoffen in die Umwelt. Hierzu werden chemisch-physikalische Einflüsse (Bewitterung) und mikrobielle Beanspruchungen an Modellmaterialien evaluiert. So werden die Freisetzungsraten von Schadstoffen in Abhängigkeit der Beanspruchung beschrieben. Als Modellmaterialien kommen die Polymere Polystyrol (PS) und Polypropylen (PP) zum Einsatz. Synergistische Effekte der Bewitterungsparameter und der mikrobiologischen Beanspruchung sollen dabei ebenso betrachtet werden, wie die gezielte Alterung. Auch findet eine Beschreibung des Verhaltens der ausgetragenen Schadstoffe in den Umweltkompartimenten Boden oder Wasser statt. Hier sind mit Hilfe der zu entwickelnden Screening- und non-Target-Analyseverfahren die Transformation und der Metabolismus durch Mikroorganismen zu beschreiben. Aus den Ergebnissen sollen Korrelationen zwischen den künstlichen Alterungsverfahren und realen Szenarien abgeleitet werden.
X-ray fluorescence analysis, due to its non-destructive nature and ist suitability to work with historic objects in situ, quickly became one of the most important methods for the evaluation of iron-gall ink. The main advantage of this qualitative and semi-quantitative method is that it makes it easy to differentiate between inks, based on the assumption that the differences result from the manufacture of the ink.
This work explores the question whether the ink ‘fingerprint’ results strictly from the elemental composition of the basic ink ingredients even if it is stored in vessels made of metals or metal alloys. In addition, we tested and compared the performance of three different XRF spectrometers.
We prepared various lab-grade inks according to historical ink recipes and measured the metal content of the ink deposited on sized cotton Linters paper with three types of XRF spectrometers: a simple hand-held device with an interaction spot of 4 mm and two devices equipped with poly-capillary Xray optics for line scanning and imaging. Since the exact elemental mass composition of the non-aged ink samples was known, we were able to evaluate the accuracy of the research procedure. Lab-grade inks were then aged in the metal jars imitating inkwells. The aging of the inks in the metal containers resulted in the significant change of the primary inks fingerprint as opposed to that of the control inks stored in glass containers. This effect was independently confirmed by the measurements conducted with every instrument we used. We will present a brief comparison of the results 43 achieved when using different spectrometers and a possible hypothesis explaining the processes that occurred.
Der Vortrag gibt den aktuellen Stand der Normung im Bereich der Oberflächen-technik insbesondere der Oberflächenanalytik und der Oberflächenmess- und -prüftechnik wider. Vorgestellt wird der Status technischer Berichte, Normenentwürfe und Normen u.a. zur Charakterisierung von funktionellen Glasoberflächen für bioanalytische Anwendungen, zur Messung der Schichtdicke von Nanomaterialien mittels Ellipsometrie, zur Kalibrierung von Interferometern und Interferenzmikroskopen für die Formmessung, zur Rockwelleindringprüfung zur Bewertung der Schicht-haftung, zu den Grundlagen der Ellipsometrie, zur Messung der Schichtdicke mittels Wirbelstromverfahren, zur Schichtpotentialmessung von Mehrfach-Nickelschichten, zu Filtern und Augenschutzgeräten gegen Laserstrahlung sowie zur Bestimmung der Schichthaftung mittels Zugversuch.
We examine the behavior of reinforced concrete components subjected to impact induced loading conditions which might be caused by vessels collisions such as aircraft fuel tanks The concrete plates were impact damaged at TU Dresden and shipped to BAM At BAM laminar tomography as the imaging method is used to determine and quantify the damage state An automatic crack detection method based on template matching is applied to find the cracks and we aim to develop a new method using machine learning Algorithms In addition numerical models are developed to understand the experiment and to predict the damage structures based on failure mechanisms.
X-ray scatter imaging is a well-established NDT technique to inspect complex objects using only a single-sided access. We present a specially designed multi-slit scatter camera consisting of several twisted slits which are parallelly arranged in a metal block. The camera projects one image per slit to the digital detector array, where the images are overlaying each other. The aperture is corrected based on a de-convolution algorithm to focus the overlaying projections into a single representation of the object. To achieve high scatter intensities from an object, it is necessary to optimize the parameters of the scatter system by simulation.
In der anthropologischen Rudolf-Virchow-Sammlung der Berliner Gesellschaft für Anthropologie, Ethnologie und Urgeschichte (BGAEU) befindet sich eine größere Anzahl menschlicher Schädel aus dem Gebiet des heutigen Lettlands, die Mehrzahl dabei von der im Norden Lettlands am Burtnieksee gelegenen Fundstelle Riņņukalns. Der nachfolgende Aufsatz beschreibt die Gründe, warum diese Stücke in den 1870er Jahren in die Sammlung gelangt sind, und präsentiert eine anthropologische Dokumentation und Analyse der Schädelfunde vom Riņņukalns aus der Sammlung.
In case study one of the CONSENS project, two aromatic substances were coupled by a lithiation reaction, which is a prominent example in pharmaceutical industry. The two aromatic reactants (Aniline and o-FNB) were mixed with Lithium-base (LiHMDS) in a continuous modular plant to produce the desired product (Li-NDPA) and a salt (LiF). The salt precipitates which leads to the formation of particles. The feed streams were subject to variation to drive the plant to its optimum.
The uploaded data comprises the results from four days during continuous plant operation time. Each day is denoted from day 1-4 and represents the dates 2017-09-26, 2017-09-28, 2017-10-10, 2017-10-17.
In the following the contents of the files are explained.
A novel approach for rating fatigue-initiating inclusions in highly demanding steel (INCAFAT)
(2018)
INCAFAT project aimed to improve existing fatigue damage models by establishing the most suitable combination of measurement techniques to characterise harmful inclusion populations in highly demanding steels. The different inclusion assessments carried out confirm that, chemical composition, secondary metallurgy and manufacturing route affect content, nature, size and shape of inclusions. According to the FEM model, inclusions produce an alteration of the stress field in their surrounding region, which can promote a fatigue failure. Experimental work on fatigue testing has demonstrated that depending on the stressed direction fatigue failures in highly demanding steels could be produced by different types of inclusions. Fractography analyses confirmed that meso-inclusions harmful in fatigue cannot be rated by standard methods, nor 10 MHz ultrasonic testing (macro) or micro-cleanness assessments. The necessity of rating these meso-inclusions has led to critical evaluation of Extreme Value Analysis according to ASTM E2283-08 and the development of high frequency immersion ultrasonic testing. EVA methodology based on inclusion width can be applied reliably when principal stress is parallel to the rolling direction. On the contrary, if inclusions are testing in the elongated directions its fails. On the other hand, the guidelines and recommendations for high frequency ultrasonic testing have been compiled in a new European standard draft. This method based on focal beam probes and high-resolution devices is able to provide information on meso-inclusion distribution.
Diese Studie soll aufzeigen, wie sich das Akkreditierungswesen in Deutschland über einen Zeitraum von mehr als 25 Jahren entwickelt hat. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und der Deutsche Akkreditierungsrat DAR haben bei dieser Entwicklung wichtige Beiträge geleistet.
Leitmotiv dieser Studie ist eine These des Philosophen Udo Marquard, zitiert im Vorwort der BAM Chronik 1871-1996, „Die neue Welt kann nicht sein ohne die alten Fertigkeiten – Zukunft braucht Herkunft“.
Die Erfahrungen bei der Entwicklung des deutschen Akkreditierungssystems sollen zusammengefasst werden, um Schlussfolgerungen für die Zukunft ableiten zu können, da bisher keine zusammenfassende und überblicksmäßige Darstellung des gesamten Entwicklungsprozesses vorhanden ist.
Ziele dieser Studie sind die Darstellungen
— der Beiträge des deutschen Akkreditierungssystems zur gegenseitigen Anerkennung von Zertifikaten und Prüfberichten in der EU zur Mitgestaltung des gemeinsamen Marktes der EU und zum Abbau internationaler tarifärer Handelshemmnisse,
- der Komplexität von Akkreditierung und Konformitätsbewertungsvorgängen in einzelnen Problemkreisen,
- der Entwicklung des deutschen Akkreditierungssystems von den Anfängen bis zur Tätigkeitsaufnahme der Deutschen Akkreditierungsstelle (DAkkS GmbH) am 1. Januar 2010,
- der Rolle des Deutschen Akkreditierungsrates (DAR) (04.03.1991 bis 31.12.2009) anhand wichtiger Eckdaten und Hauptergebnisse aus seinem Präsidium und den vier Ausschüssen, ATF DAR-Ausschuss für Technische Fragen AIZ DAR-Ausschuss für Internationale Zusammenarbeit AZ DAR-Ausschuss für Zusammenarbeit gesetzlich geregelter und gesetzlich nicht geregelter Bereich ABT DAR-Ausschuss für Begutachtertraining
- der Wege zum Finden eines nationalen Konsenses mit mehreren privaten und staatlichen Akkreditierungsstellen, um eine einheitliche Außenvertretung in internationalen Gremien zu gewährleisten,
- der ständigen Bemühungen um enge Zusammenarbeit zwischen gesetzlich nicht geregeltem und gesetzlich geregeltem Bereich,
- der Aktivitäten und Ergebnisse, um zu einem einheitlichen deutschen Akkreditierungssystem zu gelangen, der Rolle der BAM
im deutschen Akkreditierungswesen, der Entstehung des BAM-Akkreditierungssystems (BAS) und seine Überleitung in das Deutsche
Akkreditierungssystem Prüfwesen (DAP),
- der Führung der Geschäftsstelle des DAR und des Akkreditierungsbeirats (AKB) des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) (2006 bis 2009 und ab 2010)
- der Tätigkeiten des BAM-Evaluierungsausschusses.
Surface analysis is still gaining importance, as most modern technology is in essence surface and thin film technology. In microelectronics and optics but also in many fields of energy storage and conversion, thin surface layers or structured surfaces are key components. Optical surface measurements are useful because of their reliability, robustness, and scalability – properties, which are especially desirable in a production environment. However, many of these methods take require considerable effort in data analysis. Spectroscopic ellipsometry (SE) is maybe the prime example of this class of methods. To combine the advantages of SE with metrological trueness and traceability, we combine it in a group of other methods, such as electron microscopy, instrumental surface analysis, X-ray diffraction.
This presentation will give an overview on the principles of SE, its available quantities and the general properties of this measurement technique. Several examples from current and past projects of BAM-6.7 will show how a measurement community involving ellipsometry can benefit many fields of interest, from polymer science to energy applications. In the context of creating a “measurement landscape”, standardisation and standard compliance play an important role. The efforts of BAM in standardisation and accrediting of ellipsometry will be shown demonstrating the possible impact on quality assurance in different fields of technology.
While today, engineers can choose from a wide range of rheology modifying admixtures, in some parts of the world, these are difficult to access, due to their complex processing. However, alternatives can be bio‐based polymers such as polysaccharides from various sources. These are easily accessible all over the world, do not demand for complicated processing, and typically they are more sustainable than many established materials, which are crude oil‐based.
The paper presents the effects of acacia gum, cassava starch and the gum of triumfetta pendrata A. Rich on the rheological performance of cementitious systems. It is shown that acacia gum can be as efficient as polycarboxylate based superplasticisers, cassava starch can reduce the yield stress slightly with little effect on the plastic viscosity, and the gum of triumfet ta pendrata A. Rich increases the thixotropy of cement pastes with plasticizing polymers significantly.
Structural design and application have always been linked to the compressive strength of concrete as the main relevant criterion. This was justifiable in the past, where concrete consisted of water, ordinary Portland cement and aggregates, but this concept is no longer relevant for modern and more sustainable cement and concrete.
Despite these new developments, existing standards, guidelines and academic curricula have not been much updated and are still used worldwide. There is a need to change this situation by proper education of the users.
This overview describes the challenges that arise at a user Level from the higher complexity of modern concrete, and defines needs and requirements for enhanced applicability of sustainable concrete concepts.
Furthermore, recommendations are given on how better concrete practice can be communicated to all the involved parties, from civil and design engineers to constructors and site-appliers on the construction site.
Techialoyan/ Central Mexico
MsAmer7 shows limited colors:
ochre (yellow, brown red, rose)
indigo (blue, green, greyblue+?)
cerussite + chalk (white)
organic ink for writing (brown)
Los códices de Mizquiahualla
MsAmer1 frag VII, XIII (XIV, XV) muestran:
- colores indigenes: cochinilla (rojo), indigo (verde, azul), carbón (negro), zacatlaxcalli (amarillo)
- papel indigen (amate)
- pintura con líneas perfil en negro, pintado antes y después de la coloración
- influencía colonial: escritura en tinta hierro- gálica (1571, 1569)
Los Códices Humboldt, que proceden de la época colonial de Mexico, muestran:
1. colores indígenas típicos y sus mezclas:
cochinilla (rojo), índigo/ Azul Maya (azul y verde), carbón (negro),
zacatlaxcalli, mangle, colores orgánicos (amarillo)
2. influencia colonial:
tinta hierro- gálico para escribir
3. fragmentos distribuidos y cortados:
partes singulares forman parte de otros fragmentos dentro de la colección
(y en otras colecciones?)
Nanomaterials are used in many different applications in the material and life sciences. Examples are optical reporters, barcodes, and nanosensors, magnetic and optical contrast agents, and catalysts. Due to their small size and large surface area, there are also concerns about their interaction with and uptake by biological systems. This has initiated an ever increasing number of cyctoxicity studies of nanomaterials of different chemical composition and surface chemistry, but until now, the toxicological results presented by different research groups often do not address or differ regarding a potential genotoxicity of these nanomaterials. This underlines the need for a standardized test procedure to detect genotoxicity.1,2
Aiming at the development of fast, easy to use, and automatable microscopic methods for the determination of the genotoxicity of different types of nanoparticles, we assess the potential of the fluorometric γH2AX assay for this purpose. This assay, which can be run on an automated microscopic detection system, relies on the determination of DNA double strand breaks as a sign for genotoxicity.3 Here, we present first results obtained with broadly used nanomaterials like CdSe/CdS and InP/ZnS quantum dots as well as iron oxide, gold, and polymer particles of different surface chemistry with previously tested colloidal stability. These studies will be also used to establish nanomaterials as positive and negative genotoxicity controls or standards for assay performance validation for users of this fluorometric genotoxicity assay. In the future, after proper validation, this microscopic platform technology will be expanded to other typical toxicity assays.
References. (1) Landsiedel, R.; Kapp, M. D.; Schulz, M.; Wiench, K.; Oesch, F., Reviews in Mutation Research 2009, 681, 241-258. (2) Henriksen-Lacey, M.; Carregal-Romero, S.; Liz-Marzán, L. M., Bioconjugate Chem. 2016, 28, 212-221. (3) Willitzki, A.; Lorenz, S.; Hiemann, R.; Guttek, K.; Goihl, A.; Hartig, R.; Conrad, K.; Feist, E.; Sack, U.; Schierack, P., Cytometry Part A 2013, 83, 1017-1026.
Many ambient desorption/ionization mass spectrometry (ADI-MS) techniques rely critically on thermal desorption. Meanwhile, the analyte classes that are successfully studied by any particular ADI-MS methods are strongly dependent on the type of ionization source. Generally, spraybased ionization sources favor polar analytes, whereas plasmabased sources can be used for more hydrophobic analytes and are more suitable for molecules with small molar masses. In the present work, classic atmospheric-pressure chemical ionization (APCI) is used. To provide improved desorption performance for APCI, a surface acoustic wave nebulization (SAWN) device was implemented to convert liquid analytes into fine airborne particles. Compared to conventional SAWN that is used solely as an ionization source for liquid samples, the coupling of SAWN and APCI significantly improves ion signal by up to 4 orders of magnitude, reaching comparable ion abundances to those of electrospray ionization (ESI). Additionally, this coupling also extends the applicable mass range of an APCI source, conventionally known for the ionization of small molecules <500 Da. Herein, we discuss cursory evidence of this applicability to a variety of analytes including both polar and nonpolar small molecules and novel peptides that mimic biomolecules upward of 1000 Da. Observed species are similar to ESI-derived ions including doubly charged analyte ions despite presumably different charging mechanisms. SAWN−APCI coupling may thus involve more nuanced ionization pathways in comparison to other ADI approaches.
Raman microspectra combine information on chemical composition of plant tissues with spatial information. The contributions from the building blocks of the cell walls in the Raman spectra of plant tissues can vary in the microscopic sub-structures of the tissue. Here, we discuss the analysis of 55 Raman maps of root, stem, and leaf tissues of Cucumis sativus, using different spectral contributions from cellulose and lignin in both univariate and multivariate imaging methods. Imaging based on hierarchical cluster analysis (HCA) and principal component analysis (PCA) indicates different substructures in the xylem cell walls of the different tissues. Using specific signals from the cell wall spectra, analysis of the whole set of different tissue sections based on the Raman images reveals differences in xylem tissue morphology. Due to the specifics of excitation of the Raman spectra in the visible wavelength range (532 nm), which is, e.g., in resonance with carotenoid species, effects of photobleaching and the possibility of exploiting depletion difference spectra for molecular characterization in Raman imaging of plants are discussed. The reported results provide both, specific information on the molecular composition of cucumber tissue Raman spectra, and general directions for future imaging studies in plant tissues.
Die Simulation von Ultraschallausbreitung ist ein wesentliches Hilfsmittel zur Optimierung von Prüfanordnungen und wird zunehmend in der Prüfvorbereitung eingesetzt. Eisenbahnschienen sind Bauteile mit komplexer Geometrie und im eingebauten Zustand eingeschränkter Zugänglichkeit. Bei der Prüfung im Feld entstehen aus der Schienengeometrie komplexe Echosignale mit Formanzeigen, die schwer zu interpretieren sind.
Für das bessere Verständnis der Schallausbreitung in der Eisenbahnschiene wird diese in einem ersten Schritt mit Hilfe verschiedener Ansätze modelliert. Hierbei werden Finite Elemente Methoden und semi-analytischen Modelle verwendet. In einem zweiten Schritt werden die Ergebnisse der Simulationsmodelle einander gegenübergestellt und mit Messungen an realen Schienen verglichen.
Ziel dieser Untersuchungen ist die Validierung von Simulationsverfahren mit Hilfe von Messdatensätzen und Überprüfung der Anwendbarkeit bei der Bewertung von Ergebnissen der Schienenprüfung.
Die Simulation von Ultraschallausbreitung ist ein wesentliches Hilfsmittel zur Optimierung von Prüfanordnungen und wird zunehmend in der Prüfvorbereitung eingesetzt.
Eisenbahnschienen sind Bauteile mit komplexer Geometrie und im eingebauten Zustand eingeschränkter Zugänglichkeit. Bei der Prüfung im Feld entstehen aus der Schienengeometrie komplexe Echosignale mit Formanzeigen, die schwer zu interpretieren sind.
Für das bessere Verständnis der Schallausbreitung in der Eisenbahnschiene wird diese in einem ersten Schritt mit Hilfe verschiedener Ansätze modelliert. Hierbei werden Finite Elemente Methoden und semi-analytischen Modelle verwendet. In einem zweiten Schritt werden die Ergebnisse der Simulationsmodelle einander gegenübergestellt und mit Messungen an realen Schienen verglichen.
Ziel dieser Untersuchungen ist die Validierung von Simulationsverfahren mit Hilfe von Messdatensätzen und Überprüfung der Anwendbarkeit bei der Bewertung von Ergebnissen der Schienenprüfung.
Die Simulation von Ultraschallausbreitung ist ein wesentliches Hilfsmittel zur Optimierung von Prüfanordnungen und wird zunehmend in der Prüfvorbereitung eingesetzt. Eisenbahnschienen sind Bauteile mit komplexer Geometrie und im eingebauten Zustand eingeschränkter Zugänglichkeit. Bei der Prüfung im Feld entstehen aus der Schienengeometrie komplexe Echosignale mit Formanzeigen, die schwer zu interpretieren sind.
Für das bessere Verständnis der Schallausbreitung in der Eisenbahnschiene wird diese in einem ersten Schritt mit Hilfe verschiedener Ansätze modelliert. Hierbei werden Finite Elemente Methoden und semi-analytischen Modelle verwendet. In einem zweiten Schritt werden die Ergebnisse der Simulationsmodelle einander gegenübergestellt und mit Messungen an realen Schienen verglichen.
Ziel dieser Untersuchungen ist die Validierung von Simulationsverfahren mit Hilfe von Messdatensätzen und Überprüfung der Anwendbarkeit bei der Bewertung von Ergebnissen der Schienenprüfung.
Dislocations are the carriers of plastic deformation. As such, their characterization offers important information on the properties they affect. In this contribution, a new tool is presented, which is incorporated in Amira ZIB Edition and allows for three-dimensional (3D) imaging and quantification of dislocations substructures from thick regions an electron-transparent specimen. In the tool, the dislocation segments are traced on diffraction contrast images that are obtained in the transmission electron microscope (TEM). The uncertainties related to the experimental setup and to the proposed method are discussed on the base of a tilt series.
The transition from X-ray film to digital detectors in radiography is accompanied by an increase of unsharpness due to the larger inherent digital detector unsharpness in comparison to film. The basic spatial resolution of digital detectors (see EN ISO 17636-2) is used today to describe this unsharpness. The geometrical unsharpness of the radiographic projection of object structures onto the detector plane is determined by the focal spot size of the X-ray tube and the magnification. The focal spot size is measured today (see ASTM E 1165) from pin hole camera exposures or edge unsharpness (see ASTM E 2903). The final image unsharpness is a result of a convolution of the geometrical and inherent detector unsharpness function, divided by the magnification factor of the object onto the detector plane. Different approximations of this convolution result in ASTM E 1000 and ISO 17636-2 in different optimum values for the magnification factor for a given focal spot size of a X—ray tube and the basic spatial resolution of the detector. The higher contrast sensitivity, an advantage of digital radiography, compared to film radiography is furthermore improved when using higher X-ray voltages as used with film and smaller focal spots of the X-ray tubes. This allows a higher distance between object and detector resulting in reduced object scatter in the image. The interactions between all these parameters will be discussed and simple rules for practitioners will be derived in this contribution.
Spektren von gepulsten Röntgenquellen wie Blitzröhren, Linearbeschleuniger (LINACs) oder Betatrons lassen sich in der Literatur nicht finden. Eine gängige Lehrmeinung ist, dass sich solche Spektren nicht messen lassen. Deshalb wurden in Zusammenarbeit mit der Goethe-Universität Frankfurt und neuester Messtechnik diese Problematik untersucht. Es wurde ein CeBr3-Szintillator-Kristall mit einem klassischen Photoelektronenvervielfacher (PMT) und einer analogen Übertragungskette verwendet, der über Stunden Integrationszeit nur einen sehr geringen Untergrund detektiert. Als kritischter Punkt stellte sich die geeignete Kollimierung von Quelle und Detektor bei möglichst großem Abstand heraus. Zu diesem Zweck wurde das verwendete 7 MeV-Betatron in einen 3t-Bleibunker betrieben, der ein Austrittsloch von 1 mm für die erzeugte Röntgenstrahlung besaß. Der Detektor wurde mit einem Densimet-Zylinder abgeschirmt. Damit konnte die Bedingung für die Spektroskopie gepulster Quellen erreicht werden: pro Puls darf nur 1 Photon den Detektorkristall erreichen, damit ohne Pile-up seine Energie vermessen werden kann. Trotz schnellster Elektronik war es nicht möglich, mehere Photonen pro Röntgenpuls (beim Betatron ca. 1 Mikrosekunde) spektral richtig aufzulösen. Die gemessenen Spektren zeigen die erwartete Form, wie sie z.B. mit aRTist simuliert werden können.
Die Voraussetzungen für die Vorhersage der Sichtbarkeit von Bildgüteprüfkörpern (BPK) wurden seit Beginn der kommerziellen Anwendung der technischen Radiographie diskutiert und in diversen nationalen und internationalen Standards festgeschrieben. Diese Fragen werden nach Einführung der digitalen Radiographie und der CT wieder neu diskutiert. Draht BPKs wurden in Deutschland seit 1935 (DIN 1915: 1935) und später in den meisten europäischen Ländern benutzt. In den USA und Frankreich wurden vorzugsweise BPKs mit Löchern verwendet (ASTM E 1025 seit 1984 oder E 1742 seit 1992 bzw. die Vorgängernorm MIL STD-543 seit 1962). Jetzt werden auch die Umrechnungsnormen zur Erkennbarkeit von Draht zu Loch-BPKs in Frage gestellt. ISO 19232-3, der französische RCCM-Kode einerseits und ASTM E 747 und ASME BPVC Section V Tab. T-276 andererseits unterscheiden sich erheblich bei den Anforderungen im Bereich hoher Wandstärken (Hochenergieradiographie). Untersuchungen dazu werden vorgestellt. Mit Einführung der digitalen Detektoren ändern sich auch die Rauschspektren. Durch die Herstellung werden insbesondere bei Speicherfolien "Rauschmuster" eingeprägt, die bei hohen Belichtungsdosen sichtbar werden. Diese veränderten Rauschspektren ergeben auch veränderte Erkennungsparameter für menschliche Bildauswerter. Hierzu wurden an ausgewählten Detektoren MTFs (presampled) und normierte Rauschspektren gemessen. Erweiterte Erkennbarkeits-Formeln zur Vorhersage der Sichtbarkeit von BPKs für Bildauswerter und erste Ergebnisse werden vorgestellt.
Digital radiographic images were analysed to predict the visibility of image quality indicators (IQI), based on normalized noise power spectra (NNPP) and modulation transfer function (MTF) measurements. The fixed pattern noise of some digital detectors result in different noise spectra, which influence the visibility of different IQIs, depending on the hole diameter. Studies, based on measurement of basic spatial resolution and contrast to noise ratio were performed together with presampled MTF measurements and the NNPS in dependence on the spatial frequency. Plate hole IQIs, step hole IQIs, and equivalent penetrameter sensitivity (EPS) IQIs based on ASTM E 746 were measured to verify the influence of the different parameters. Modelling of digital images was used to verify the applied numeric tools. A study has been performed for imaging plates and digital detector arrays to analyse differences. Formulas for the prediction of the visibility functions for hole type IQIs are derived. In consequence the standards for characterization and classification of computed radiography (ASTM E 2446) and radiography with DDAs (ASTM E 2597) need to be revised.
Investigation on Wall Thickness Ranges Using Digital Radiography for Tangential Projection Technique
(2018)
X-ray testing is based on the attenuation of X-rays when passing through matter. Image detectors acquire the X-ray information which is defined by the local penetrated wall thickness of the tested sample. By X-ray absorption in the detector and following read-out and digitization steps a digital image is generated. As detectors a radiographic film and film digitization, a storage phosphor imaging plate and a special Laser scanner (Computer Radiography - CR) or a digital detector array (DDA) can be used. The digital image in the computer can then be further analyzed using many types of image processing. In the presented work the automated evaluation of wall thickness profiles are investigated using a test steel pipe with 9 different wall thicknesses and various X-ray voltages and different filter materials at the tube port and intermediate between object and detector. In this way the influence of different radiation qualities on the accuracy of the automated wall thickness evaluation depending on the penetrated wall thickness of the steel pipe was investigated.
Der Vortrag gibt einen Überblick über aktuelle Möglichkeiten zur Integration von sensorischen Funktionen in Leichtbauwerkstoffe, mit Fokus auf Faserverbundkunststoffe (FVK). Neben den unterschiedlichen Arten der eingesetzten Sensoren werden auch deren Arbeitsweisen, Anwendungsbereiche und Anwendungsbreiten erläutert. Es erfolgt eine Diskussion der Auswirkungen der Integration von Sensoren in die Bauteilstruktur und daraus abgeleitet eine Betrachtung der Vor- und Nachteile der einzelnen Methoden.
Das lernen die Teilnehmer im Vortrag:
Integration von Sensoren in Faserverbundstrukturen
Anwendungen von Sensorik
Auswirkungen der Funktionsintegration auf die Composite
We describe a lattice-based crystallographic approximation for the analysis of distorted crystal structures via Electron Backscatter Diffraction (EBSD) in the scanning electron microscope. EBSD patterns are closely linked to local lattice parameter ratios via Kikuchi bands that indicate geometrical lattice plane projections. Based on the transformation properties of points and lines in the real projective plane, we can obtain continuous estimations of the local lattice distortion based on projectively transformed Kikuchi diffraction simulations for a reference structure. By quantitative image matching to a projective transformation model of the lattice distortion in the full solid angle of possible scattering directions, we enforce a crystallographically consistent approximation in the fitting procedure of distorted simulations to the experimentally observed diffraction patterns. As an application example, we map the locally varying tetragonality in martensite grains of steel.
What is the future of Analytical Sciences? The talk starts with a definition, comparing the current view with that from 1968. How do wie set trends? How do we get Analytics inside? Some examples of "Big Science" are given and discussed in relation to a definition of AS. How does AS face the current Grand Challenges?
As exaples for something significant, several exaples are presented, such as Climate Change of Hydrogen Storage. Another important trand are eScience and automation concepts for AS, which are highlighted.
But (Analytical) Science has to be politcal in our times to face Fake News and to breake barriers!
Ferritic high temperature alloys are widely used as boiler tube and heat exchanger materials in coal, biomass and co-fired power plants. All technologies have in common that the applied materials are exposed to different temperatures, process pressures and reactive atmospheres that lead to a change of the material properties and a further degradation of the material. Material changes caused by aging in highly corrosive and toxic gases such as SO2 are mainly studied ex situ after the reaction is finished. The solid material is deposited in the atmosphere for a certain period of time, and material changes are then examined by various microscopic techniques such as optical microscopy (OM), electron microprobe analysis (EMPA), scanning electron microscopy (SEM and TEM) and X-ray diffraction (XRD). Nevertheless, extensive efforts were made to study material changes of high temperature alloys under oxidizing and reducing atmospheres by environmental scanning electron microscopy or in situ TEM techniques However, the possibilities of microscopic in situ techniques are very limited for the use of highly corrosive and toxic gases such as SO2. Since Sulfur induced corrosion at temperatures relevant for coal and biomass fired power plants, which is causing breakaway oxidation and sulfide precipitation at grain boundaries, is still of scientific interest, the current work focuses on the effect of SO2 in an initial stage of corrosion of ferritic alloys. For the analysis of early stages of combined oxidation and sulphidation processes of Fe-Cr model alloys the usage of a light furnace to conduct a rapid reactive annealing experiment is feasible. Previous studies presented distinct results of the influence of chromium on early high temperature corrosion by SO2 by this technique and subsequent classical metallographic analyses. However, it is still not possible to trace the corrosion mechanism in real time by conducting single aging experiments. The current work introduces two different approaches to study the initial stages of high temperature oxidation processes by applying above state of the art X-ray diffraction and spectroscopy methods. One part focuses on the real time observation of the formation of corrosion products such as oxides and sulfides by energy dispersive X-ray diffraction (EDXRD). The potential of this technique to study crystallization and growth processes of thin films in a reactive environment in real time was previously shown for different compound semiconductors. This approach was now applied to follow oxidation and sulphidation processes of ferritic model alloys in SO2 and SO2/H2O environments. The diffraction signals of the X-rays were detected during the corrosion process and the peak area and positions were analyzed as a function of time. This procedure enables monitoring external oxide growth and material loss in real time in an early stage of corrosion.
The other part of the current work presents the possibilities of X-ray absorption near edge structure spectroscopy (XANES) to characterize oxide scales and their growth mechanisms. Precise phase identification and quantification of corrosion products in a multi-phase oxide/sulfide scale is a pre-requisite to understand diffusion paths of metal ions and gas components. It is a challenging task to distinguish structurally similar reaction products such as Fe3O4 and FeCr2O4 especially in thin films with texture effects by diffraction. To illustrate for example Cr-out diffusion of an alloy throughout an inner and external oxide scale the differentiation of Fe3O4 and FeCr2O4 is indispensable. XANES uses the photoionization effect at the metal absorption edge in an aging product and accesses by this structural and chemical information. The current work uses XANES at the Fe-K and Cr-K absorption edge to identify various aging products grown as thin layers on alloys after short time aging experiments. A reaction chamber for combining high temperature oxidation experiments with surface sensitive X-ray absorption near edge structure spectroscopy will be introduced and first results of XANES on scales at high temperatures will be presented.