Technologieangebote Physikalische Technik



Verfahren zur Fokus-scannenden Triangulation mit strukturierter Beleuchtung und zwei Wavelet-Signalen

Dieses Messsystem – basierend auf fokus-variierender Triangulation mit Streifenbeleuchtung – ermöglicht die robuste 3D-Erfassung von Objekten mit hohem Aspektverhältnis auch bei großem Arbeitsabstand.

 

 

Messung von Flüssigkeitsfilmen im Mikrometer-Bereich - LPSM (LASER Pattern Shift Method)

Mit Hilfe der neuen LASER Pat­tern Shift Method (LPSM) lassen sich Filme durch ein transparentes Fenster analysieren. Der Aufbau des Systems ist vergleichsweise preisgünstig und macht in Kombination mit einer Messrate größer 500.000 Hz eine vereinfachte in-line Prozess- bzw. kontinuierliche Qualitätsüberwachung im Betrieb möglich. Das System bietet viele Vorteile gegenüber der herkömmlichen CCI-Messung und erlaubt auch die Bestimmung sehr geringer Schichtdicken (< 2 µm).

 

 

Einfache Integration funktionaler Bereiche in durch 3D-Druck erzeugte optische Bauteile

Mit diesem Verfahren lassen sich 3d-gedruckte optische Elemente optimieren. Mit funktionalen Substanzen ausgestattete Mikrokavitäten können Funktionseigenschaften wie Blenden, Farbfilter oder Achromate in das Design optischer Bauteile integriert werden. Das Verfahren ist kostengünstig implementierbar und ermöglicht die einfache und effiziente Integration neuer Materialien.

 

 

Rapid Phenotyping of Seed Oil Content – Novel fully automated high-throughput sorting device

This system, already realized as prototype, is capable of analyzing the oil content or other parameters in individual seeds from a bulk of seeds as well as sorting the individual seeds based on their properties in a fully automated and high throughput process with a high accuracy.

 

 

Flammenloser echtzeitfähiger Miniatur-Sensor zur Messung von Kohlenwasserstoff (HC)-Konzentrationen

Das innovative Sensorprinzip ist kompakt, robust, wartungsarm und flammenlos. Die Mitführung von entzündlichen Trägergasen ist nicht erforderlich, weshalb der Sensor in fahrenden Kraftfahrzeugen  zum Einsatz kommen kann (Real Driving Emissions, RDE). Durch seine Kompaktheit  kann der Sensor auch im laufenden Betrieb zur Optimierung von Verbrennungsprozessen im Kfz, sowie in anderen Anwendungen zu Einsatz kommen.

 

 

COMPASS – Compact Multi-Pass Amplifier System: Leistungsstarker UKP-Laser-Verstärker (kW-Bereich)

Dieses Multipass-Verstärker-Konzept bietet eine bislang unerreichte Ausgangsleistung im kW-Bereich bei kompakter Bauform und diversen Skalierungs- sowie Modifikationsmöglichkeiten.

 

 

Zuverlässige Quantifizierung des cw-Hintergrunds eines gepulsten Lasers: BIRD – ‚Background-to-Impulse Ratio Detector‘

Mit Hilfe dieses Messgeräts kann der continuous wave-Leistungsanteil an der Gesamtleistung eines gepulsten Lasers zuverlässig bestimmt werden. Diese Information ist sehr hilfreich bei der Entwicklung von gepulsten Lasern und auch für die Überwachung gepulster Laser im Betrieb. Die Messeinheit kann in vorhandene Systeme integriert werden.

 

 

Miniatur-Sensor zur Tiefen- und Profilerfassung mittels chromatisch-konfokaler Spektral-Interferometrie (CCSI)

Die chromatisch-konfokale Spektral-Interferometrie (CCSI) ergibt sich aus der geschickten Kombination von Weißlicht-Interferometrie und dem Prinzip der chromatisch-konfokalen Fokussierung. Es ermöglicht in Verbindung mit Lichtfasertechnik eine bisher unerreichte Miniaturisierung des Sensor-Aufbaus bei sehr hohen Abtastgeschwindigkeiten und eignet sich damit insbesondere für die minimalinvasive, bildgebende Medizintechnik und andere Bereiche, die auf eine zuverlässige und gleichzeitig schnelle, hochdynamische Objekterfassung angewiesen sind.

 

 

Robuste One-shot Kurzkohärenz-Interferometrie (ROSI)

Die an der Universität Stuttgart entwickelte „robuste One-Shot-Interferometrie“ (ROSI) konnte in mehreren Akspekten optimiert werden und bietet nun eine miniaturisierte, robuste und langzeitstabile sowie hochgenaue Punkt- u. Linienprofilmessung bei sehr hohen Mess- und Auswertegeschwindigkeiten. Das System eignet sich insbesondere für anspruchsvolle Anwendungen wie die Inline-Inspektion in der industriellen Fertigung.

 

 

Gleichzeitige Bestimmung der Widerstandsänderung und der Temperatur in Messbrücken

Das neue Auswertungs-Konzept für Brückenschaltungen bietet die Möglichkeit zur gleichzeitigen Bestimmung der Widerstandsänderung und der Temperatur ohne die Verwendung zusätzlicher Temperatursensoren. Ein Offset kann direkt kompensiert werden, was sich speziell in Bereichen auszahlt, in denen eine hohe Genauigkeit gefordert ist.

 

 

Deckel auf Glas – neuartige Lamination von dünnen Polymerschichten auf strukturierten Oberflächen

Mit diesem neuen Verfahrens lassen sich strukturierte Träger deckeln, ohne dass die darunterliegende Funktionsstruktur beschädigt oder verengt wird. Die Methode ist einfach und kostengünstig, eignet sich für unterschiedliche Materialien und lässt eine freie Wahl der präzise einstellbaren und stapelbaren Schichtdicken zu.

 

 

Optimierte Filter zur Erkennung von Bildmerkmalen z.B. bei der Oberflächeninspektion

Mit diesen maßgeschneiderten Filterbänken können Fehler-Klassifikationen mit deutlich höherer Trennschärfe und besseren Detektionsraten erzielt werden. Das Verfahren ist als Software einfach in bestehende Systeme zu integrieren.

 

 

Hochaufgelöste Distanzmessung über große Strecken

Eine präzise, hochauflösende Vermessung über große Distanzen. Das wird nun durch die geschickte Kombination herkömmlicher Verfahren möglich und eröffnet in den unterschiedlichsten Anwendungsgebieten ganz neue Spielräume.

 

 

Adaptive Mini-Linsen für eine hochauflösende Kernspintomographie mit integrierter Lichtmikroskopie

Dank einer neu entwickelten adaptierbaren und störungsunempfindlichen Mini-Optik lässt sich nun hochauflösende Kernspintomographie mit einer integrierten Lichtmikroskopie betreiben. Diese Kombination ermöglicht eine deutlich präzisere Diagnostik.

 

 

Simultane und berührungslose Erfassung von Topographie und Farbgebung eines Objektes

Durch die geschickte Kombination herkömmlicher Verfahren und die Rückkopplung zur gegenseitigen Verbesserung können nun erstmals Topographie- und Hyperspektralmessung parallel an dreidimensionalen Objekten durchgeführt werden.

 

 

Optimierte Faserführung bei Kohlenstofffaser-Verbundmaterialien aus Geflechten

Am Institut für Flugzeugbau der Universität Stuttgart wurden die Funktionalitäten der Flechtmaschinen optimiert, so dass die Vorteile bisher bekannter Technologien zusammenspielen können.
Das neue Flechtmaschinen-Funktionsprinzip nutzt zwar bekannte Komponenten, ordnet und verbindet sie aber auf eine neue Art und Weise und macht so den Flechtprozess insgesamt deutlich flexibler. Es ermöglicht durch eine neue Lagerung und unabhängige Bewegungsspielräume der Klöppel nicht nur die Aufnahme größerer Spulen, sondern insbesondere lässt sich die textile Abbindung des Geflechts beliebig verändern.
Zusätzlich ist nun eine Entkopplung von Flechtring und Maschine möglich, was eine exzentrische Kernführung und so eine kontrollierte Faserablage, auch bei gekrümmten Bauteilen ermöglicht.

 

 

Sensor-Array zur Optimierung der Verbrennung in Kleinfeuerungsanlagen

Mit einer präzisen Analyse der Verbrennung in Stückholz-Heizkesseln und Kaminöfen lässt sich eine sehr viel saubere Verbrennung erreichen als mit einer herkömmlichen Steuerung mit Sauerstoff als alleinigem Stellglied. Das erfindungsgemäße Sensorarray erfasst Kohlenmonoxid und unverbrannte Kohlenwasserstoffe getrennt. Mit diesen Daten kann der Verbrennungsstatus genau erfasst werden, was insbesondere in der Zünd- und Abbrandphase hilfreich ist, um möglichst schadstoffarme Abgasemissionen zu erreichen.

 

 

Refraktive Linsen aus gerollten und strukturierten Folien für röntgenoptische Systeme

Die erfindungsgemäße Röntgenlinse erlaubt die Fokussierung von Röntgenstrahlen in einem Punktfokus von wenigen 10 µm Durchmesser und zeichnet sich außerdem durch hohe Transmissivität und geringe Absorptionsverluste aus. Sie ist vor allem interessant für Röntgenanalyseverfahren, für die eine hohe Strahlungsintensität benötigt wird, da im Fokus zehnfach erhöhte Strahlungsintensitäten erreicht werden.
Die Linsen sind einfach und damit kostengünstig herstellbar.

 

 

Einfaches Spleißen und reduzierte Kopplungsverluste beim Verbinden von optischen Fest- und Hohlkernfasern

Optische Fasern eignen sich besonders für Datenübertragung über lange Strecken, da die Dämpfungsverluste wesentlich geringer sind, als z. B. bei Kupferleitern. Wissenschaftler der Universität Stuttgart haben nun ein Verfahren zum Verbinden von Festkern- und Hohlkernfasern entwickelt, das sich durch geringe Kopplungsverluste auszeichnet und einfach und flexibel in der Handhabung ist. Insbesondere ist es auch für flüssigkeitsgefüllte Hohlkernfasern geeignet. Das Verfahren ermöglicht die Verbindung von Fasern unterschiedlicher Durchmesser sowie ein dauerhaftes, verlustarmes Fügen der Fasern ohne Hitzeeinwirkung.

 

 

Permanente Luftschicht unter Wasser reduziert Reibung und verhindert Fouling & Korrosion

Im Rahmen eines Projektes der Baden-Württemberg Stiftung gGmbH wurde ein Oberflächenmaterial entwickelt, das in der Lage ist, eine dünne Gasschicht zu halten, während es in eine Flüssigkeit eingetaucht ist. Gerade im Schiffsbau könnte ein derartiges Material außerordentlich nutzbringend sein, da es als Beschichtung von Schiffsrümpfen nicht nur toxische Antifouling-Anstriche überflüssig macht, sondern zugleich auch die Reibung während der Fahrt reduziert.

 

 

Optische Kohärenztomographie mit erweitertem Dynamikbereich

Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) wurde eine Methode für die Durchführung von Tiefenscans entwickelt, mit der - unabhängig vom Dynamikbereich des AD-Wandlers - der komplette Empfindlichkeitsbereich der analogen Komponenten eines OCT-Systems genutzt werden kann.
Durch den Einsatz einer adaptiv analogen Signalverarbeitungseinheit wird das Rückstreusignal aus der Probe in Abhängigkeit von der Abtasttiefe aufbereitet, bevor es in ein digitales Signal umgewandelt wird. Dies stellt sicher, dass auch die Daten der schwächeren optischen Signale zur Weiterverarbeitung zur Verfügung stehen. Das ursprüngliche Signal kann durch eine eineindeutige Abbildungsvorschrift rekonstruiert werden. Durch die erfindungsgemäße Technologie werden die Aufzeichnung von Rückstreuprofilen mit großen Leistungsvariationen und die Detektion von Streuereignissen auch in großer Probentiefe und stark streuenden Medien möglich. 

 

 

VacuShut, der druckabhängig selbstöffnende/-schließende Vakuumbehälter als Shuttle für atmosphärenempfindliche Proben

Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) wurde eine wiederverwendbare Vorrichtung („Vakuumdose“) entwickelt, um atmosphärenempfindliche Materialproben ohne Luftkontakt in die Messkammer eines Analysegerätes einschleusen und untersuchen zu können. Eine aufwendige und teure Schleusen- oder Manipulationseinrichtung ist daher nicht erforderlich. Die „Vakuumdose“ ist kostengünstig, das Öffnen und Schließen ist beliebig wiederholbar.

 

 

Phasenanaloger Wegsensor – kostengünstig und induktiv, auch kontaktlos

Das neue Sensorprinzip ermöglicht eine phasenanaloge und robuste Erfassung von Wegen in allen Bereichen der Industrieautomation, Kraftfahrzeugtechnik, Verkehrstechnik und Medizintechnik. Vorzugsweise können große Weglängen von einigen Zentimetern bis hinauf zu vielen Metern mit analoger Auflösung gemessen werden.