Quality assurance of sintered refractories through nondestructive testing with microwaves

For quality assurance of refractories for the glass industry an early nondestructive testing is required. Α possibility for nondestructive testing, especially in the green product, is given by the transidon of microwaves, as this requires no coupling medium like water. In this work, some basic physical characteristics were measured which determine microwave absorption through refractories and flaw detection. For different refractories the dielectric constant, specific attenuation coefficient as well as dependence of the attenuation on the frequency were determined. It is shown that a high dielectric constant improves the detection of flaws. In order to improve flaw detection and resolution, lenses and frequency modulation were used successfully. Best results for the refractories investigated were achieved with a lens with a focal length of 86 mm. Measurements were then extended to other types of refractories, i.e. chromalumina, zirconmuUite and zirconsilica, as well as to unfired bricks. Here, especially one isostatic-pressed zirconsilica brick has shown the lowest specific attenuation coefficient due to low porosity and high dielectric constant. Furthermore, a test device for complete C-scans of large refractory samples was developed and tested successfully. Α number of refractories without or with natural and artificial flaws, respectively, were checked. Nondestructive testing with microwaves has now been sufficiently developed to be transferred to industrial use

A Mobile App for Geolocalized, Dynamic Binaural Synthesis

Today, technical evolution and dissemination of smartphones have reached a point where powerful mobile computing has become virtually ubiquitous. Additionally, devices are equipped with a multitude of sensors and interfaces allowing for a – potentially continuous – acquisition of optical and acoustical data, the continued determination of bearing and position, and mobile network connectivity. Therefore, smartphones are increasingly used as a platform for mobile augmented or virtual reality applications. As a result, we report here on the development of an augmented audio application featuring Dynamic Binaural Synthesis (DBS) on iOS devices. The purpose of the app is to interactively render singular sound sources – sound spots virtually attached to fixed geographical positions – binaurally via headphones, while (currently) using the smartphone’s sensors to indicate the user’s viewing direction. With the help of a 2D map view, users may place multiple such sound spots in the actual (outdoor) environment - this way, for instance, creating augmented reality soundwalks. A proximity criterion is used to automatically switch the audio rendering process between different sound spots. During the realization of this application, special emphasis has been placed on finding suitable trade-offs between both a still cost-effective and plausible acoustic simulation. Thereby, obtaining an accurate continuous geographical position has emerged as a challenge

Non-destructive testing of ceramically bonded refractories - Application of ultrasound and microwaves

Quality control on refractory bricks is either mostly destructive or methods are used which require samples with a certain geometry. In a joint project between the University of Erlangen and industry the applicability of non-destructive testing methods for sintered refractory bricks was tested. Various materials with artificial flaws were measured in transmission with ultrasound (500 kc/s) as well as with microwaves (24 to 40 Gc/s) and the results were compared. Despite of good results, the testing with ultrasound proved to be unsuitable for the measurements of greater lots, because the open-pore blocks have to be coupled in water. An excellent alternative is the transmission measurement with microwaves. With both methods structural inhomogeneities as well as density differences or inclusions can be detected

Sanierung der Altlast am ehemaligen Gaswerk Neubrandenburg

Das ehemalige Gaswerk liegt innerhalb der Stadt Neubrandenburg „Am Güterbahnhof“, umgeben von Altbausubstanz mit gewerblicher Nutzung und Wohnbebauung. Die Produktion von Stadtgas aus Steinkohle begann hier 1867. Eine Erweiterung erfolgte im Ersten Weltkrieg durch die Inbetriebnahme einer Wassergasanlage zur Streckung des Steinkohlengases, einer Benzolgewinnungsanlage und einer Sulfatfabrik. Im Zweiten Weltkrieg kam es zur Zerstörung der drei Gasbehälter und von Teilen der Bebauung. Nach 1945 wurde das Gaswerk mit einem Gasbehälter wieder aufgebaut. In den letzten Nutzungsjahren traten zahlreiche Havarien durch übergelaufene Teer- und Ammoniakgruben sowie durch verstopfte Leitungen auf. 1971 erfolgten die Stilllegung des Gaswerkes und ein teilweiser Rückbau der oberirdischen Anlagen.researc

Table-Top Milliwatt-Class Extreme Ultraviolet High Harmonic Light Source

Extreme ultraviolet (XUV) lasers are essential for the investigation of fundamental physics. Especially high repetition rate, high photon flux sources are of major interest for reducing acquisition times and improving signal to noise ratios in a plethora of applications. Here, an XUV source based on cascaded frequency conversion is presented, which delivers due to the drastic better single atom response for short wavelength drivers, an average output power of (832 +- 204) {\mu}W at 21.7 eV. This is the highest average power produced by any HHG source in this spectral range surpassing precious demonstrations by more than a factor of four. Furthermore, a narrow-band harmonic at 26.6 eV with a relative energy bandwidth of only {\Delta}E/E= 1.8 x 10E-3 has been generated, which is of high interest for high precision spectroscopy experiments.Comment: 4 Pages, 4 Picture

Materialwissenschaftliche Untersuchungen an CdTe-CdS-Heterosolarzellen

Das Thema der vorliegenden Arbeit ist die Herstellung und Charakterisierung von CdTe-CdS-Heterosolarzellen. In einer eigenen Laborlinie gelingt es zunächst, Solarzellen mit Eigenschaften entsprechend dem Industriestandard herzustellen. Durch gezielte Modifikation des Prozesses können Solarzellen mit verbesserten Eigenschaften bei gleichzeitiger Verringerung der Absorberdicke erzielt werden. Die Abscheidung der CdTe-Schicht wird im Temperaturbereich zwischen 270 und 470°C untersucht. Bei 270°C werden ein stark orientiertes Wachstum sowie das Auftreten von Wurzitphasen nachgewiesen. Eine neue Strategie zur Herstellung besonders dünner CdTe-Schichten unter Verwendung der Tieftemperaturabscheidung wird abgeleitet. Maßnahmen zur Rückkontaktbildung werden untersucht. Beim NP-Ätzen wird eine Tellur-Anreicherung erzeugt, die erstmals durch Rutherford-Rückstreuungs-Messungen quantifiziert wird. Cu-Au-Mo-Rückkontakte erweisen sich als besonders geeignet für die Verwendung in dünnen Solarzellen. Die optischen Eigenschaften dünner CdS- und CdTe-Schichten werden untersucht und daraus die Durchmischung am p-n-Übergang bestimmt. Aus Kapazitäts-Spannungs-Messungen werden eine geringe flache Dotierung der CdTe-Schicht von etwa 1014cm-3 und die Ausdehnung der Raumladungszone bestimmt. Ansteigende Dotierprofile werden erstmals auf den Einfluss tiefer Störstellen zurückgeführt. Ein Modell wird entwickelt, mit dem eine geschlossene analytische Beschreibung der Quanteneffizienz von CdTe-Solarzellen möglich ist. Dabei wird insbesondere die Rekombination in der Raumladungszone berücksichtigt. Außerdem fließen die gemessenen optischen und elektrischen Schichteigenschaften ein. Aus der Anpassung experimenteller Ergebnisse mit diesem Modell werden Aussagen über die elektronischen Verlustmechanismen und die Lebensdauer der Minoritätsladungsträger im Absorber abgeleitet. Es wird gezeigt, dass die Ladungsträgersammlung in den Solarzellen nahezu optimal ist

Quantitative Analyse des peripheren Skeletts bei Kindern und Jugendlichen nach Stammzellentransplantation

Frage: Weisen Kinder und Jugendliche mit malignen Grunderkrankungen unter Stammzelltherapie eine verminderte Knochenmineraldichte auf, die sich in auffälligen Knochenparametern und einem erhöhten Frakturrisiko zeigt? Methode: Retrospektive Auswertung der Messergebnisse und Z-Scores von bis zu 6 Quantitativen Ultraschallmessungen (QUS) an Kalkaneus und Radius/Tibia sowie der Digitalen Radiogrammetrie (DXR) bei 47 Patienten im Alter zwischen 1 und 19 Jahre, erfasst wurden außerdem Angaben zu den Patienten, deren Erkrankungen und Therapien sowie Laborwerte über einen Zeitraum von im Mittel 55 Tagen vor bis 553 Tagen nach der Transplantation. Ergebnisse: Festgestellt wurden signifikante Korrelationen zwischen den Ergebnissen der QUS-Messungen am Kalkaneus sowie an Radius und Tibia und den Ergebnissen der DXR-Messungen. Weiterhin fanden sich tendenzielle bis hochsignifikante Korrelationen der QUS- und DXR-Parameter zu Geschlecht, Lebensalter, Knochenalter, Körpergröße, Körpergewicht, BMI, Corticoidgabe, Immobilisationsdauer und den Laborparametern. Keinen nachweisbaren Einfluss hatten Erkrankungsart (maligne / nicht maligne) und Erkrankungsdauer, die Gabe von Kontrazeptiva, Kalziumpräparaten, Progynova, Bondronat und Decostriol. Die quantitativen Ultraschallparameter am Kalkaneus zeigten die frühesten und stärksten Veränderungen. Nach der Transplantation kam zu einer annähernden Verdoppelung der Anzahl von Patienten mit Osteoporose (13,5%) im Vergleich zu den Ausgangsmessungen (6,5%) und den letzen Kontrolluntersuchungen (7,7%) nach durchschnittlich 15 Monaten. Kein Patient erlitt im untersuchten Behandlungszeitraum eine Fraktur

Zur Methodik der Lößdifferenzierung auf der Grundlage der Carbonatverteilung

Im ersten Teil dieser Arbeit wird über eine Methode der geochemischen Carbonatfraktionierung in Gesamtcarbonat, Dolomit und Calcit und deren Fortentwicklung für die Untersuchung von Lößproben berichtet. Analysen- und Berechnungsfehler dieser und anderer herkömmlicher Methoden der Carbonatbestimmung werden diskutiert und Wege ihrer Vermeidbarkeit aufgezeigt. Sodann werden Ergebnisse der Untersuchung von mehr als 300 Lößproben aus dem südlichen Oberrheingebiet dargestellt und statistisch ausgewertet. Nach den Dolomitgehalten lassen sich drei Lößaltersgruppen unterscheiden und weitgehend statistisch gegeneinander sichern. Die Dolomitgehalte sind innerhalb der einzelnen Lößpakete einheitlich hoch und ändern sich sprunghaft beim Übergang von einem Löß in den anderen. Im Mittel liegt der Dolomitgehalt bei den Jüngeren Lössen bei 12,64 %, bei den Mitderen bei 10,91 % und bei den Älteren bei 5,53 %. Die Dolomitverteilung in den Lößprofilen wird durch prälößgenetische Dolomitanreicherung in den Feinsand- und Schlufffraktionen der glazigenen und glazifluvialen Ablagerungen des Alpenvorlandes, als dem Herkunftsgebiet der Lösse erklärt.researc

High photon flux table-top coherent extreme ultraviolet source

High harmonic generation (HHG) enables extreme ultraviolet radiation with table-top setups. Its exceptional properties, such as coherence and (sub)-femtosecond pulse durations, have led to a diversity of applications. Some of these require a high photon flux and megahertz repetition rates, e.g. to avoid space charge effects in photoelectron spectroscopy. To date this has only been achieved with enhancement cavities. Here, we establish a novel route towards powerful HHG sources. By achieving phase-matched HHG of a megahertz fibre laser we generate a broad plateau (25 eV - 40 eV) of strong harmonics, each containing more than $10^{12}$ photons/s, which constitutes an increase by more than one order of magnitude in that wavelength range. The strongest harmonic (H25, 30 eV) has an average power of 143 $\mu$W ($3\cdot10^{13}$ photons/s). This concept will greatly advance and facilitate applications in photoelectron or coincidence spectroscopy, coherent diffractive imaging or (multidimensional) surface science