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Publikationen

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Erstellt: Fri, 22 Jun 2018 23:04:09 +0200 in 0.0376 sec


Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Schott, Walter
Operation and analysis of a nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: / Annual Meeting. American Society for Precision Engineering ; 17 (St. Louis, Mo.) : 2002.10.20-25., (2002), S. 299-304

Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Wurzbacher, Holger; Grünwald, Rainer; Schott, Walter; Büchner, Hans-Joachim
Neue Miniaturinterferometer für die Präzisionsmeß- und Kalibriertechnik. - In: 47. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau ; 47 (Ilmenau) : 2002.09.23-26. - Ilmenau : Technische Univ., (2002), insges. 2 S.
Wang, Yung-Cheng; Manske, Eberhard; Büchner, Hans-Joachim; Welter, Matthias; Jäger, Gerd
Präzisionsprüfgerät für Nanomesstaster. - In: 47. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau ; 47 (Ilmenau) : 2002.09.23-26. - Ilmenau : Technische Univ., (2002), insges. 2 S.
Wurmus, Jens ; Manske, Eberhard
Stabilisierung von He-Ne-Lasern für die Anwendung in der Präzisionslängenmesstechnik. - In: 47. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau ; 47 (Ilmenau) : 2002.09.23-26. - Ilmenau : Technische Univ., (2002), insges. 2 S.
Domhardt, Michael ; Krause, Lutz
Entwicklungsaspekte monolithischer Wägezellen für den Einsatz in dynamischen Wägeprozessen. - In: 47. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau ; 47 (Ilmenau) : 2002.09.23-26. - Ilmenau : Technische Univ., (2002), insges. 4 S.
Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Füßl, Roland; Grünwald, Rainer; Büchner, Hans-Joachim
Nanomess- und -positioniertechnik. - In: 47. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau ; 47 (Ilmenau) : 2002.09.23-26. - Ilmenau : Technische Univ., (2002), insges. 8 S.
Dontsov, Denis; Jäger, Gerd; Büchner, Hans-Joachim; Gerhardt, Uwe
Laser interferometric techniques for vibration analysis. - In: / Seminar on Quantitative Microscopy ; 5 (Bergisch Gladbach) : 2001.11.15-16. : ., (2002), S. 166-173

Chen, Chao-Jung ; Jäger, Gerd; Hofmann, Norbert
Development of a traceable atomic force microscope. - In: Technisches Messen : tm ; Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik ; Organ der AMA (Fachverband für Sensorik e.V.) und der NAMUR (Interessengemeinschaft Prozessleittechnik der Chemischen und Pharmazeutischen Industrie). - München : Oldenbourg, ISSN 0340837X, Bd. 69 (2002), 11, S. 483-487
Bethge, Mathias
Schnelle homogene Temperierung von Mikrotiterplatten zur photometrischen Messung von Analysengut. - Online-Ressource (PDF-Datei: 158 S., 1050 KB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2002

Für die Untersuchung von Analysengut mit optischen Methoden werden in der Pharmaindustrie, in der Biotechnologie, in medizinischen Laboratorien und Forschungseinrichtungen zur Durchführung von Screeningverfahren häufig Mikrotiterplatten (Abk. MTP) eingesetzt. Der Begriff MTP-Reader bezeichnet ein Gerät, welches die Absorbanz oder Fluoreszenz von Lösungen in MTP messen kann. Ist in den Reader noch eine Heizung für die in der MTP befindlichen Lösungen eingebaut, handelt es sich um einen sog. temperierbaren Reader. Die Eigenschaft Temperierbarkeit erlaubt wichtige Aussagen über temperaturabhängige Eigenschaften der Lösungen. Es werden Heizverfahren für befüllte MTP benötigt, die die Forderungen Anheizzeit 1?2 min vorzugsweise von Raumtemperatur auf 37&ayn;C sowie Homogenität und Meßunsicherheit der Lösungstemperatur von je 0.1&ayn;C über die MTP unter Beachtung einiger ökonomischer Rahmenbedingungen erfüllen. Dazu werden die drei Hauptschwerpunkte Bestimmung der Lösungstemperatur, Erwärmung mittels verschiedener Heizverfahren und Entwicklung eines geeigneten Heizregimes bearbeitet. - Die Bestimmung der Lösungstemperatur geschieht mit Hilfe eines optischen Thermometers. Es besteht aus einer Lösung mit temperaturabhängiger Absorbanz bzw. Fluoreszenz. Das optische Thermometer mit temperaturabhängiger Absorbanz hat eine Unsicherheit von 0.1&ayn;C bei 37&ayn;C, eine Variationsbreite bei Wiederholung der Kalibrierkurve von 1.1&ayn;C bei 35&ayn;C und eine Drift von -0.1&ayn;C nach 20 min. Die entsprechenden Zahlen des optischen Thermometers mit temperaturabhängiger Fluoreszenz lauten 0.15&ayn;C, 0.4&ayn;C und -0.59&ayn;C nach 15 min. Es konnte keine Erwärmungsmethode gefunden werden, die alle in der Aufgabenstellung gestellten Forderungen umfassend erfüllt. Von den praktisch untersuchten Erwärmungsarten ist die indirekte Widerstandserwärmung zur Erfüllung der Hauptforderung am besten geeignet. Gleichwertig hierzu bis auf eine etwas schlechtere Homogenität ist die Verwendung von Temperaturstrahlern höherer Temperatur. Die Anwendung der Heizverfahren Temperaturstrahler niederer Temperatur, dielektrische Erwärmung, kalte Infrarot-Strahler und induktive Erwärmung ist aus jeweils anderen Gründen nicht sinnvoll. - Für die indirekte Widerstandserwärmung wurde ein Heizregime entwickelt, mit dem in möglichst kurzer Zeit die Endtemperatur erreicht wird. Es besteht aus zwei Heizphasen. In der ersten wird mit maximal möglicher Leistung geheizt, in der zweiten wird nicht geheizt, um die Forderungen optimal zu erfüllen.


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Boguhn, Dirk
Miniatur-Fixpunktzellen als Basis selbstkalibrierender elektrischer Berührungsthermometer. - Online-ressource (PDF-Datei: 126 S., 1688 KB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2002

Mit Miniatur-Fixpunktzellen lassen sich Phasenumwandlungstemperaturen von Reinststoffen als Temperatur-Fixpunkte nutzen. Elektrische Berührungsthermometer, in die Miniaturzellen in geeigneter Weise integriert wurden, sind vergleichsweise einfach, nahezu beliebig oft und unter Einsatzbedingungen (in situ) an der bekannten Fixpunkttemperatur rekalibrierbar. Praktisch realisiert wurde dieses Prinzip bislang nur unter Laborbedingungen. Im Rahmen der Arbeit werden wesentliche Ergebnisse von Untersuchungen vorgestellt, die das Ziel haben, thermisch optimierte Miniatur-Fixpunktzellen mit verbesserten messtechnischen Eigenschaften zu entwerfen. Ziel ist es, Miniatur-Fixpunktzellen in industrieübliche und -taugliche elektrische Berührungsthermometer mit Außendurchmessern von [größer gleich] 6 mm zu integrieren und auf diese Weise deren periodische in-situ-Selbstkalibrierung zu ermöglichen. Aufbauend auf grundlegenden Betrachtungen zur Thermodynamik von Phasenumwandlungen in Reinstmetallen und Legierungen werden Auswahlkriterien für Fixpunkt- und Tiegelmaterialien abgeleitet. Wesentlicher Schwerpunkt ist die Frage der Realisierung eines thermischen Gleichgewichts zwischen einem Temperatursensor und dem Phasenumwandlungsmaterial innerhalb der Miniaturzelle auch bei sich vergleichsweise schnell ändernden äußeren Temperaturen und inhomogenen Temperaturfeldern. Bekannte Bauformen von Miniaturfixpunkt-Thermometern sowie gebräuchliche Methodiken bei Kalibrierungen in Standard-Fixpunktzellen werden diesbezüglich analysiert. Ein hinreichendes thermisches Gleichgewicht zwischen Temperatursensor und Fixpunktmaterial lässt sich herstellen, indem das lokale Temperaturfeld im Bereich der Miniaturzelle weitgehend homogenisiert wird. Dies kann temporär unter Ausnutzung der hohen Temperaturkonstanz des Phasenumwandlungsmaterials während eines Schmelz- oder Erstarrungsprozesses geschehen. Anhand von Modellierungen und numerischen Simulationen von Thermoelementen mit integrierter Miniatur-Fixpunktzelle werden die Veränderungen der Temperaturverteilungen innerhalb des Thermometers sowie die davon abhängigen Ausbreitungen der Fest/flüssig-Phasengrenzen während einer Phasenumwandlung in Abhängigkeit verschiedener Einflussgrößen untersucht. Die detaillierten Modellrechnungen ermöglichen die Ableitung von Richtlinien und Kriterien für die konstruktive Gestaltung der Miniatur-Fixpunktzellen und ihre Integration in Thermometer. Zudem dienen sie zur Verifizierung eines einfachen Auswerteverfahrens zur Bestimmung der Phasenumwandlungstemperaturen aus den gemessenen Plateaus. Experimentelle Untersuchungen bestätigten die Ergebnisse der Simulationen. Langzeitmessungen im Labor und unter industriellen Einsatzbedingungen lieferten den Nachweis der hinreichenden thermischen und mechanischen Stabilität der Miniaturfixpunkt-Thermometer. Mit einigen binären eutektischen und monotektischen Legierungen sind Untersuchungen bezüglich ihrer Eignung als Phasenumwandlungsmaterialien in Miniatur-Fixpunktzellen durchgeführt worden. Insbesondere die Gleichgewichtstemperaturen ihrer Schmelzvorgänge erwiesen sich dabei als hinreichend reproduzierbar und als Temperatur-Fixpunkte nutzbar. Thermometer mit integrierten Miniatur-Fixpunktzellen lassen sich wie bisher in Kalibrierlaboratorien für Vergleichskalibrierungen einsetzen. Die erreichten Verbesserungen ihrer messtechnischen Eigenschaften sowie die hohen Langzeitstabilitäten der Miniatur-Fixpunktzellen machen es darüber hinaus möglich, auch industrielle Temperaturmessstellen mit Miniaturfixpunkt-Thermometern auszustatten. Am Beispiel der Temperaturmessung in Heißdampfleitungen von Wärmekraftwerken wird gezeigt, dass sich durch den Einsatz selbstkalibrierender Miniaturfixpunkt-Thermoelemente nachweisbare Verringerungen der Temperaturmessunsicherheiten von bislang etwa 3...5 K auf unter 1 K erreichen lassen.


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