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Erstellt: Tue, 19 Nov 2019 23:11:01 +0100 in 0.0299 sec


Ullmann, Vinzenz;
Beiträge zur direktantastenden Interferometrie in der optischen Form- und Längenmesstechnik - Ilmenau, 2019 - 1 Online-Ressource (g, III, 169 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2019

In der vorliegenden Dissertationsschrift werden drei neue interferometrische Messanwendungen in der Form- und Längenmesstechnik entwickelt und untersucht, die auf einer optischen Direktantastung technischer Oberflächen beruhen. Die angetasten Oberflächen unterscheiden sich in Form, Rauheit und Reflexionsgrad deutlich von ebenen Spiegeln, was eine Anpassung der antastenden Wellenfronten im Interferometer erfordert. Zu den betrachteten Anwendungen gehören eine interferenzoptische Rundheits- und Rundlaufmessung, eine interferenzoptische Durchmessermessung an Lehrringen und eine interferenzoptische Kavitätslängenmessung. Für die Realisierung der interferenzoptischen Anwendungen wurden vier technische Konzepte abgeleitet, miteinander kombiniert und in Technologiedemonstratoren umgesetzt. Das erste technische Konzept ermöglicht eine interferenzoptische Direktantastung gekrümmter Oberflächen durch die Anpassung der Wellenfronten im Messstrahl an die Oberflächenform. Dies wird durch die Einbindung einer adaptiven Optik erreicht. Das zweite Konzept sieht die Kopplung eines Laserinterferometers mit einem Weißlichtinterferometer vor, um eine absolute optische Längenmessungen mit hoher Präzision (Auflösung im Nanometerbereich) und einem großen Messbereich (mehrere hundert Millimeter) durchführen zu können. Das Weißlichtinterferometer wird gemäß dem dritten technischen Konzept mit kompakten, sehr langlebigen, lichtwellenleitergekoppelten LEDs betrieben, die ein breiteres optisches Spektrum aufweisen als Superlumineszenzdioden (SLD), aber auch eine geringere Lichtausgangsleistung. Um im Weißlichtinterferometer ausreichend Lichtleistung zur Erzeugung von Interferenzsignaturen zur Verfügung stellen zu können, werden Multimode-Lichtwellenleiter (MM-LWL) eingesetzt. Diese MM-LWL verursachen aufgrund von Speckle-Effekten einen kontrastmindernden Effekt im Weißlichtinterferometer, der sich auf die geeignete Einstellung der Interferenzstreifenbreite auswirkt. Dieser Effekt wurde untersucht und mathematisch modelliert, um die Interferometerkonstruktion zu optimieren. Das vierte technische Konzept beschreibt den Einsatz achromatisch polarisierender Optikelemente im Weißlichtinterferometer. Es werden die Eigenschaften dieser achromatischen Optiken und deren Vorteile für eine effiziente Strahlführung im Weißlichtinterferometer untersucht und beschrieben. Neben einem Funktionsnachweis der interferenzoptischen Durchmessermessung wurden für die interferenzoptische Rundheits- und Rundlaufmessung und die interferenzoptische Kavitätslängenmessung automatisierte Messprozesse umgesetzt, die anschließend messtechnisch charakterisiert werden konnten. Für Messergebnisse einer interferenzoptischen Rundheitsmessunge wird eine erweiterte Messunsicherheit von U = 50 nm (k = 2 u. P = 95%) erreicht. Eine interferenzoptische Längenmessung an einer Kavität mit dem Nennmaß von l = 10 mm in der Nanopositionier- und Messmaschine NMM-1 garantiert Messergebnisse mit einer erweiterten Messunsicherheit von U = 5 nm (k = 2 u. P = 95 %).



https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00039998
Lachmann, Martin; Stark, Tilman; Golz, Martin; Manske, Eberhard;
Evaluation of deep autoencoders for prediction of adjustment points in the mass production of sensors. - In: Machine learning for cyber physical systems - Berlin : Springer Vieweg, (2019), S. 9-16

Manske, Eberhard;
Nanopositioning and nanomeasuring machines. - In: Metrology - Singapore : Springer, (2019), S. 1-23
Living reference work entry, first online: 04 January 2019

https://doi.org/10.1007/978-981-10-4912-5_2-1
Pufke, Michael;
Messtechnische Untersuchung von Rohranlegethermometern - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2019 - 1 Online-Ressource (V, 162 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2019

Die vorliegende Arbeit widmet sich der messtechnischen Untersuchung von Rohranlegethermometern, welche eine spezielle Bauform der an Oberflächen messenden Berührungsthermometer darstellen. Ihre Befestigung an ein Rohrstück erfolgt dabei i. d. R. durch lösbare Montage. Ziel der Messung mittels Rohranlegethermometern ist i. A. die Bestimmung der Mediumstemperatur im Inneren eines durchströmten Rohres. Bislang existieren nur wenige Veröffentlichungen, Normen und Richtlinien, die Herangehensweisen zur messtechnischen Charakterisierung und Vergleich von Rohranlegethermometern beschreiben. An Hand theoretischer Betrachtungen von verschiedenen Einflussgrößen, wie Strömungsgeschwindigkeit, Rohrgeometrie, Umgebungsbedingungen etc. wird deutlich, dass diese häufig in Wechselwirkung treten und nur zusammen betrachtet werden sollten. Um die Einflussgrößen auf die Messung mittels Rohranlegethermometern besser ergründen zu können, wurde ein neuer Prüfstand auf Basis von Sattdampf konzipiert, aufgebaut und erfolgreich verifiziert. Es wurde zudem nachgewiesen, dass mit einem auf Wasser basierenden Prüfstand reproduzierbare Messungen über einen weiten Mediumstemperaturbereich durchgeführt werden können. Mit Hilfe von kommerziell erhältlichen Rohranlegethermometern erfolgten experimentelle Untersuchungen praxisrelevanter Einflussgrößen. Wesentliche Einflussgrößen konnten neben der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums u. a. in der Reproduzierbarkeit durch die Montage, dem thermischen Kontaktwiderstand zwischen Rohr und Thermometer sowie einer erzwungenen Konvektion in der Umgebung gefunden werden. Mittels Isolierung von Rohr und Thermometer konnte z. T. eine Reduzierung von Einflussgrößen auf die Messung erreicht werden. Insgesamt zeigt sich, dass bei der Messung von Rohranlegethermometern eine genaue Kenntnis der Eigenschaften des Gesamtsystems, bestehend aus Medium, Rohr, Thermometer mit Kontaktwiderstand und Umgebung, erforderlich ist. Aus den durchgeführten experimentellen Untersuchungen heraus folgen Empfehlungen zur Ermittlung wichtiger charakterisierender Kenngrößen von Rohranlegethermometern unter reproduzierbaren Bedingungen. Zusammenfassend wird dem Leser somit die Möglichkeit gegeben, Rohranlegethermometer besser verstehen, bewerten, auswählen und anwenden zu können. Des Weiteren wurde der Grundstein für zukünftige Normen und Richtlinien gelegt.



https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00039456
Germanov, Philipp; Mehring, Patrick; Neumann, Herbert; Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas; Mammen, Helge;
Vergleichende Betrachtung verschiedener Methoden zur Bestimmung der Inhomogenität von Thermoelementen. - In: 20. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2019 : NürnbergConvention Center, 25. und 26. Juni 2019. - Wunstorf/Germany : AMA Service GmbH, (2019), S. 621-626

https://doi.org/10.5162/sensoren2019/P1.16
Kirchner, Johannes; Mastylo, Rostyslav; Gerhardt, Uwe; Sasiuk, Taras; Weidenfeller, Laura; Hofmann, Martin; Kühnel, Michael; Sinzinger, Stefan; Manske, Eberhard;
Fasergekoppelter konfokaler Sensor zur exakten Abstandsregelung für maskenlose Lithografieanwendungen. - In: 20. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2019 : NürnbergConvention Center, 25. und 26. Juni 2019. - Wunstorf/Germany : AMA Service GmbH, (2019), S. 610-616

Maskenlose Fotolithografie findet auch abseits der Halbleitertechnik hohe und immer weiterwachsende Bedeutsamkeit [1, 2]. Als dauerhaftes und wesentliches Entwicklungsziel hat sich die Vergrößerung der Packungsdichte der Mikro- bzw. Nanostrukturen herausgestellt. Dazu ist es nötig die angewendeten Lithografieprozesse zu optimieren und die Strukturen mit sehr hoher Präzision und einer sehr guten Reproduzierbarkeit zu fertigen. Eine Form der maskenlosen Lithografie wird durch Direct-Laser-Writing (DLW) beschrieben [3]. Bei diesem Prozess ist die Strukturbreite von der Fokussierbarkeit und der axialen Ausrichtung des verwendeten Fabrikationslasers abhängig. Um die Präzision dieser Lithografieanwendung und der zu entwickelnden Strukturgeometrie zu erhöhen, wird eine Nanopositionier- und Nanomessmaschine (NPMM) zur relativen Ausrichtung der beschichteten Probe zum Laserstrahl verwendet [4]. Ein neuentwickelter chromatisch-konfokaler Sensor scannt dafür die Topographie der Probenoberfläche und regelt den Maschinenhub so nach, dass der Polymerisationsprozess stets in der Brennebene des Fabrikationslasers stattfindet.



https://doi.org/10.5162/sensoren2019/P1.14
Bai, Huitian; Rogge, Norbert; Rothleitner, Christian; Fröhlich, Thomas;
Model based correction of motion deviations in the Planck-Balance. - In: 20. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2019 : NürnbergConvention Center, 25. und 26. Juni 2019. - Wunstorf/Germany : AMA Service GmbH, (2019), S. 554-560

https://doi.org/10.5162/sensoren2019/6.4.5
Lin, Shan; Rothleitner, Christian; Rogge, Norbert;
Investigations on the sine fitting algorithm in the Planck-Balance. - In: 20. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2019 : NürnbergConvention Center, 25. und 26. Juni 2019. - Wunstorf/Germany : AMA Service GmbH, (2019), S. 547-553

https://doi.org/10.5162/sensoren2019/6.4.4
Oertel, Erik; Ullmann, Vinzenz; Manske, Eberhard;
Absolut messender Winkelsensor auf Basis optischer Interferometrie. - In: 20. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2019 : NürnbergConvention Center, 25. und 26. Juni 2019. - Wunstorf/Germany : AMA Service GmbH, (2019), S. 147-152

Zur absoluten, hochauflösenden Winkelmessung reflektierender Oberflächen werden nach dem derzeitigen Stand der Technik Autokollimationsfernrohre eingesetzt. Die mit diesem Prinzip erreichbaren Eigenschaften in Bezug auf die Sensorgröße, Auflösung und Messunsicherheit sind für Anwendungen mit hohen Anforderungen nicht mehr ausreichend. Aus diesem Grund wurde ein neuartiges Verfahren zur absoluten Winkelmessung entwickelt. Es basiert auf einem Kösters-Prisma und optischer Interferometrie. Das Interferenzsignal wird über eine CMOS-Matrix erfasst und durch einen Algorithmus ausgewertet. Als Signal für die Winkellage dient die Neigung und Streifenbreite der Interferenzstreifen. Bei ersten messtechnischen Untersuchungen konnte mit diesem Verfahren bereits eine Auflösung von unter 5 nrad und ein Messbereich von mehr als 5 mrad erreicht werden. Im Rahmen dieses Beitrages wird das neue Sensorkonzept vorgestellt. Das beinhaltet den optischen Sensoraufbau, die Strategie zur Signalauswertung und erste messtechnische Untersuchungen.



https://doi.org/10.5162/sensoren2019/2.2.3
Hagedorn, Stefan; Räth, Timo; Birli, Oliver; Sattler, Kai-Uwe;
Processing large raster and vector data in apache spark. - In: Datenbanksysteme für Business, Technologie und Web : (BTW 2019) : 18. Fachtagung des GI-Fachbereichs Datenbanken und Informationssysteme (DBIS) : 4.-8. März 2019 in Rostock, Deutschland. - Bonn : Gesellschaft für Informatik e.V., (2019), S. 551-554

https://dx.doi.org/10.18420/btw2019-43