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High-Tech-Innovationen aus dem Forschungszentrum Karlsruhe
auf der Hannover Messe 1999
Auf der diesjährigen Hannover Messe vom 19. bis 24. April stellt das Forschungs-zentrum Karlsruhe Neuentwicklungen der unterschiedlichsten Größenordnungen vor:
- Ein wissenschaftliches Großgerät, die Synchrotronstrahlungsquelle ANKA, entsteht derzeit auf dem Gelände des Forschungszentrums und soll ab dem Jahr 2000 Dienstleistungen für Mikrofertigung und -analytik bereitstellen. Ein virtueller Rundgang macht die Technik für die Messebesucher transparent (Halle 18, EG, Gemeinschaftsstand der Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren E12).
- Ein neuartiger 3-D-Industrietomograph erlaubt die zerstörungsfreie Untersuchung beliebiger technischer Objekte (Halle 18, EG, Technologietransfer-Stand des Forschungszentrums Karlsruhe H19).
- Ein Partikelmeßgerät für mm-Teilchen kann technische und atmosphärische Partikel untersuchen (Halle 18, EG, Stand H19).
- Aus der Mikrosystemtechnik stammt die künstliche Nase SAGAS, ein Gasanalysesystem für vielfältige Anwendungen (Halle 18, EG, Stand E12).
- Im Bereich der Nanotechnologie präsentiert das Forschungszentrum im Netzwerk NanoMat Funktions- und Schutzschichten für neuartige Materialien (Halle 18, OG, VDI-Gemeinschaftsstand K09).
Inmitten der Technologieregion Karlsruhe entsteht eine einzigartige Lichtquelle. Mit besonderer Unterstützung des Landes Baden-Württemberg errichtet das Forschungszentrum Karlsruhe die Synchrotronstrahlenquelle ANKA. Als High-Tech-Zentrum für Mikrofertigung und -analytik wird ANKA ab Mitte 2000 umfangreiche Dienstleistungen anbieten. Die Einsatzmöglichkeiten des Synchrotronlichts eröffnen neue Perspektiven für Produktentwicklung und Materialanalyse - dank des umfassenden Dienstleistungskonzeptes von ANKA gerade auch für kleine und mittlere Unternehmen. Ein virtueller Rundgang durch die Anlage soll potentielle Nutzer über die ganze Bandbreite der Anwendungen von der Mikrosystemtechnik bis zur Schadstoffanalyse in Nahrungsmitteln informieren (Halle 18, EG, Gemeinschaftsstand der Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren E12).
Computertomographische Abbildungen sind in der Medizin zur Selbstverständlichkeit geworden. Anders bei technischen Gegenständen: Hier erobert die Tomographie erst allmählich die industrielle Anwendung. Das Forschungszentrum Karlsruhe hat hierzu einen neuartigen 3-D-Industrietomographen für die zerstörungsfreie Prüfung beliebiger Objekte entwickelt. Anwendungsbeispiele sind die Überprüfung der Materialstärke und -homogenität von komplexen Bauteilen, die Untersuchung von Bauteilen aus Verbundwerkstoffen sowie die Weiterverarbeitung der Bauteildaten in CAD-Systemen (Reverse Engineering). Im Bereich der Energie- und Verfahrenstechnik können Strömungen mit mehreren Phasen (Flüssigkeiten mit Gasen oder Partikeln) untersucht werden (Halle 18, EG, Technologietransfer-Stand des Forschungszentrums Karlsruhe H19).
Aerosole, also luftgetragene Partikel, spielen in vielen Umwelt- und Technikbereichen eine zentrale Rolle. Trotzdem wurden sie oft außer acht gelassen, weil eine reproduzierbare Messung ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften nur mit hohem apparativem Aufwand möglich war. Das Forschungszentrum Karlsruhe stellt nun ein Meßinstrument vor, mit dem Größe und Geschwindigkeit der Aerosol-Partikel gleichzeitig gemessen werden können. Das Partikelmeßgerät ist robust, preiswert und leicht zu handhaben. Zur Zeit wird es in der Meteorologie zur Messung von Regentropfen, Schnee und Hagel eingesetzt; mögliche weitere Anwendungsgebiete sind die Überwachung von Wäschern und Kühltürmen, Sprinklerdüsen und Beregnungsanlagen, aber auch die Prozeßüberwachung und Qualitätskontrolle bei der Schüttgutherstellung oder die Überwachung von Agglomerationen in Pulvern (Halle 18, EG, Technologietransfer-Stand des Forschungszentrums Karlsruhe H19).
Mit der neuesten Version des SAGAS-Gasanalysesystems wird diese im Forschungszentrum Karlsruhe entwickelte "künstliche Nase" mit erheblich verkleinertem Sensorkopf vorgestellt. Die Miniaturisierung des Sensorfeldes - in diesem Fall aus sogenannten SAW-Sensoren (Surface-Acoustic Wave) - wurde durch ein neuartiges Multiplexverfahren zur Ansteuerung der Sensoren ermöglicht. Damit konnte ein Sensorkopf realisiert werden, der als bislang einziger seiner Art alle hochfrequenztechnischen Funktionen in sich vereinigt. Die thermische Stabilität und die Korrelation der einzelnen Sensorsignale wurden so wesentlich verbessert. Die besondere Stärke der SAW-Technik besteht in der nahezu unbegrenzten Auswahl an Materialien, die für die Sensorbeschichtung in Frage kommen; damit lassen sich die Sensorfelder fast jeder Meßaufgabe problemlos anpassen. SAGAS wird bereits in vielen Bereichen erfolgreich eingesetzt - in der Produktionsüberwachung der chemischen Industrie, in der Lebensmittelüberwachung, im Umweltschutz und in der Laboranalytik (Halle 18, EG, Gemeinschaftsstand der Hermann von Helmholtz-Gemein-schaft Deutscher Forschungszentren E12).
Im Rahmen des Nanotechnologie-Netzwerks NanoMat ist das Forschungszentrum mit einem Verfahren vertreten, das die Beschichtung von Bau- und Werkzeugteilen mit maßgeschneiderten Schutzschichten ermöglicht. Eigenschaften und Funktionen der Teile können durch die Schichten in weiten Grenzen verändert werden. Große Härte, gute Haftung, Resistenz gegen chemische Reaktionen und niedrige Reibungszahlen können auf diese Weise ebenso erzielt werden wie dekorative Oberflächen. Das PVD-Verfahren (Physical Vapour Deposition) beruht auf der gezielten physikalischen Abscheidung von Materialien aus der Gasphase (Halle 18, OG, VDI-Gemeinschaftsstand K09).
Joachim Hoffmann 14. April 1999
Criteria of this press release:
Biology, Chemistry, Materials sciences, Mathematics, Mechanical engineering, Physics / astronomy
transregional, national
Miscellaneous scientific news/publications, Research results
German
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