Open Access

Inhalt der Diplomarbeit ist die Entwicklung, Herstellung und experimentelle Erprobung eines miniaturisierten Psychrometers zur Messung der relativen Luftfeuchte. Neben des Miniaturpsychrometers erläutert, sowie Versuche und Ergebnisse zum Meßverhalten dargestellt.

Das Magnetron-Sputtern stellt ein bevorzugtes Verfahren zur Abscheidung dünner Schichten dar. Vorteile sind eine gute Steuerbarkeit des Beschichtungsprozesses, eine effektive Plasmaaktivierung und die Vielfalt der abscheidbaren Schichten: Ein besonderer Magnetron-Typ ist das Doppelring-Magnetron (DRM 400). Es ermöglicht eine homogene Schichtabscheidung auf großen Substraten ohne Relativbewegung. Allerdings ist für einige Anwendungsbereiche in der Mikroelektronik und Optik die mit dem DRM 400 erreichbare Homogenität der Schichtdicke nicht genügend. Im Rahmen der Arbeit wurde an den Beispielen Aluminium und Aluminiumoxid gezeigt, dass mittels zentrischer und exzentrischer Substrotation eine deutliche Verbesserung der Schichtdickenhomogenität erreicht wird. Es wurde festgestellt, dass neben der Schichtdicke auch der Brechungsindex eine Abhängigkeit von der radialen Position auf dem Substrat aufweist. Durch exzentrische Substratrotation wurden diese Inhomogenitäten vermindert. Ferner konnte durch Co-Sputtern mit unterschiedlichen Targetmaterialien eine (Ti, Si) O-Mitschicht mit einer homogenen Schichtdicke und einer konstanten chemischen Zusammensetzung auf einem eingeschränkten Substratbereich abgeschieden werten. Mit Hilfe von Modellen wurden Vorhersagen zur Schichtdickenverteilung getroffen und hinsichtlich ihrer Aussagekraft anhand von experimentellen Ergebnissen bewertet.

Anliegen der Arbeit ist es, die technischen Möglichkeiten zur Nutzung des Energiegehaltes in Abfällen mit konkreten betrieblichen Forderungen zu verbinden. Die Erkenntnisse der Betrachtungen finden sich in einer wirtschaftlichen Analyse wieder. Ein als Thermolyse bezeichnetes Verfahren sollte als Grundlage zur Erzeugung eines Synthesegases für den Ersatz von Erdgas bzw. zur Stromerzeugung dienen. Auf Grund wirtschaftlicher Aspekte und einer sich herausstellenden Nichteignung als Ersatz zum Erdgas , wurde für die Stromerzeugung der umfangreichere Teil der Arbeit verwendet. Mit dem jetzigen Stand der Entwicklung des Thermolyseverfahren ist ein sinnvoller Betrieb nur unter Einsatz von heizwertreicher Fraktion zu erreichen. Die hohen Kosten der Anlagetechnik und der geringe Energiepreis sind jedoch Probleme die dem wirtschaftlichen Betrieb entgegen wirken.

In der Diplomarbeit wird jeweils ein Konzept für eine Wasseraufbereitungsanlage zur Herstellung von vollentsalzten und entklärten Abwässer aus einer nuklearmedizinischen Therapiestation im Universitätsklinikum Frankfurt / Main entwickelt.

Untersucht wurde das Schädigungsverhalten von SAW-Strukturen bei hohen Belastungen (Inputleistung, Zeit). Dazu wurden die Materialien Al auf Ti, Alln und AlMg verwendet. Zur visuellen Auswertung dienten das Lichtmikroskop und das Rasterelektronenmikroskop während (in-sitn) der Belastungsexperimente. Simultan wurde das elektrische Verhalten der Proben (Admittanzkurve) mittels Mehrwertanalysator gemessen. Es wurden Tiefenprofilprofilmessungen (AES, SIMS) an den Barriereschichten Ta, Ti und TaSiN nach Temperaturen bis 400°C durchgeführt. Der Temperaturkoeffizient der Schichtfolge Ti/An/Ta wurde zu 2,47x10-3K-1 ermittelt.