@mastersthesis{Bischoff2024,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Bischoff, Josephin},
  title     = {Weißlicht-Interferometrische Charakterisierung des Brechungs- und Gruppenbrechungsindexes von transparenten polykristallinen undotierten und SrO-dotierten Spinellen (MgAl2O3)},
  institution = {Physikalische Technik, Informatik},
  pages     = {118},
  year      = {2024},
  abstract  = {In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach optischen Werkstoffen mit herausragenden mechanischen Eigenschaften f{\"u}r Anwendungen unter Extrembedingungen, wie beispielsweise in der Raumfahrt, stark angestiegen. Transparente polykristalline Keramiken sind demnach aufgrund ihrer im Vergleich zu herk{\"o}mmlichen Werkstoffen wie Gl{\"a}sern, Polymeren und Alkalihydriden besseren mechanischen Eigenschaften wie Langzeitzuverl{\"a}ssigkeit, h{\"o}here Schlagfestigkeit und gute Best{\"a}ndigkeit gegen{\"u}ber extremen Umweltbedingungen (z.B. hohe Temperaturen) von großem Interesse. Zudem k{\"o}nnen sie meist {\"o}konomischer und kosteneffizienter als einkristalline Werkstoffe hergestellt werden und bieten potenziell Vorteile in Bezug auf Dotierung und Formbarkeit w{\"a}hrend des Herstellungsprozesses. Transparenter polykristalliner Spinell (Magnesiumaluminat, MgAl2O4) stellt dabei einen besonders vielversprechenden Werkstoff dar, da er optisch isotrop ist, somit keine Doppelbrechungseffekte aufweist und als rein oxidischer Werkstoff unter sauerstoffhaltiger Atmosph{\"a}re hergestellt werden kann. Spinell wird des Weiteren in der Praxis schon f{\"u}r verschiedene Anwendungen wie als Fenster f{\"u}r UV-Lithografie, transparente Panzerung und Laserz{\"u}ndger{\"a}te in Betracht gezogen. [1] [2] F{\"u}r den Einsatz als optisches Bauelement sind die optischen Eigenschaften eines Werkstoffes wie Reflektion, Transmission, Absorption und Streuung von hoher Relevanz. Diese Eigenschaften werden durch den komplexen Brechungsindex eines Materials charakterisiert. In der Vergangenheit haben sich bereits zahlreiche Wissenschaftler mit der Charakterisierung des Brechungsindex von Spinell besch{\"a}ftigt. Dabei wurde festgestellt, dass der materialabh{\"a}ngige komplexe Brechungsindex von Spinell, einem Stoffgemisch aus MgO und Al2O3, durch die St{\"o}chiometrie der Ausgangsmaterialien und die Prozessierung der Keramik beeinflusst werden kann. [3] In dieser Arbeit wurde die Brechungsindex- und Gruppenbrechungsindexcharakterisierung von undotierten und SrO-dotierten Spinellproben aus vier verschiedenen Spinellpulvern, die unterschiedlich prozessiert wurden, untersucht. Hierf{\"u}r wurde ein Weißlicht-Interferometer-Messaufbau realisiert und die Interferenzmessdaten wurden mit Hilfe der Wrapped Phase Derivative Evaluation (WPDE-Methode) nach Ch. Taudt [4] ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Temperatur bei der Nachverdichtung der Keramiken mittels Heiß-Isostatischem-Pressen (HIP) einen signifikanten Einfluss auf den resultierenden Gruppenbrechungsindex hat. Des Weiteren konnte ermittelt werden, dass bei dem Zusetzen einer geringen Menge eines Dotiermaterials dieses zwar homogen in einer Probe verteilt sein kann, es dennoch bei mikroskopischer Betrachtung zu Bereichen st{\"a}rkerer und schw{\"a}cherer Dotiermittelkonzentration kommt, was deutlich durch eine Variation des Gruppenbrechungsindex {\"u}ber verschiedene Probenbereiche nachgewiesen werden konnte. Weiterf{\"u}hrend war eine eindeutige Bestimmung des Brechungsindexes nicht m{\"o}glich, da bei der Sellmeier-Approximation des Gruppenbrechungsindexes die Komplexit{\"a}t des Approximationsmodells die der Messdaten {\"u}berschritt, was dazu f{\"u}hrte, dass die ermittelten Koeffizienten nicht die physikalische Aussagekraft besaßen, die man ihnen typischerweise zuschreibt.},
  language  = {de}
}