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Autorenreferat: In der vorliegenden Diplomarbeit werden Prozessuntersuchungen zum Remote- Laserstrahlschneiden von metallischen Werkstoffen beschrieben. Dabei soll auf einen Schmelzaustrieb durch Schneidgasunterstützung verzichtet werden. Der Abtrag des Materials soll in einzelnen Schichten geschehen. Eingesetzt als Strahlquelle werden Faserlaser mit hoher Strahlqualitätskennzahl, wobei der Laserstrahl durch ein in den Bearbeitungskopf integriertes 2D-Scannersystem abgelenkt wird. Zur Positionierung der Ablenkeinheit zum Werkstoff wird ein Industrieroboter verwendet. Anhand von Experimenten wurde das Parameterfeld zum Remote- Laserstrahlschneiden ohne Schneidgasunterstützung ermittelt und Konturen geschnitten. Im Ergebnis kann festgehalten werden, dass die Prozessuntersuchungen zum Remote-Schneiden mittels Laserstrahl ohne Schneidgasunterstützung erfolgreich durchgeführt werden.

Für den Einsatz von Laserspiegeln sind hohe Reflexionsgrade und lange Lebensdauern erforderlich. Insbesondere bei hohen Leistungsdichten, die z.B. bei Kurz- bzw. Ultrakurzpulslasern auftreten, kann es zur Schädigung der Reflexionsoptiken kommen. Der begrenzende Faktor für die Zerstörfestigkeit ist dabei zumeist die aufgebrachte dielektrische Schicht. Zum Erreichen möglichst optimaler Schichtparameter, wie geringe Absorption, hohe Dichte und Homogenität der Schicht, wird das Verfahren des Ionenstrahlsputterns zur Schichtherstellung verwendet. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Bestimmung der Zerstörschwelle zur Charakterisierung der dielektrischen Schichten. So kann an Titan- und Aluminiumoxid-Einzelschichten die Abhängigkeit der Zerstörfestigkeit von den Beschichtungsparametern Sauerstofffluss und Beschichtungsrate bei der Laserwellenlänge von 1064 nm nachgewiesen werden. Es wird dargestellt, wie eine nachträgliche Wärmebehandlung die Zerstörschwelle der Einzelschichten beeinflusst. Aufbauend auf den Ergebnissen an den Einzelschichten, werden Multischichten hergestellt. Es wird gezeigt, dass das Schichtdesign die Zerstörschwelle maßgeblich beeinflusst. Außerdem werden die Einflüsse der Substratrauheit und Substratreinheit auf die Zerstörfestigkeit der Schichten dargelegt.

Ziel dieser Arbeit war die Konzeption und die Realisierung eines Messaufbaus zur qualitativen Elementanalyse mittels laserinduzierter Plasmaspektroskopie. Die Funktionalität und hohe Empfindlichkeit dieses Messaufbaus wurde anhand von Proben mit ca. 20nm dicken Metallschichten und Einelementproben nachgewiesen. Sowohl die Erzeugung des Plasmas auf der Probe als auch die Detektion und anschließende Analyse des Plasmaleuchtens sollte abstandsbasiert über Entfernungen von ca. 5 m erfolgen. Dazu kamen Kurzpuls

Der Bereich Bewegungswissenschaften repräsentiert die naturwissenschaftliche Seite der Sportwissenschaft. Die biomechanische Bewegungsanalyse, ein wichtiger Teil dieses Bereiches, ist ein Mittel zur Untersuchung der Zusammenhänge von Ursachen und Wirkungen der menschlichen Bewegungen. Im Leistungssport führen deren Ergebnisse häufig zu grundlegenden Erkenntnissen über die Vorgänge des Bewegungsapparates, zur Objektivierung von sportlichen Leistungen und zur Optimierung der Trainingsmethodik. Von besonderem Interesse sind hierbei Informationen über das neuromuskuläre System. Für die Bewegungsanalyse beim Trampolinturnen wurde ein komplexes biomechanisches Messsystem entwickelt, welches sich der Methoden Elektromyographie und Kinemetrie bedient. Zusätzlich wurde ein Teilsystem zur Triggerung entwickelt und in das System integriert. Hiermit wird ein zeitlicher Bezug der muskulären Aktivitäten zur Tuchkontaktphase hergestellt. Das statische sowie das dynamische Übertragungsverhalten des Systems wurden beurteilt. Die Zuverlässigkeit des Systems wurde nachgewiesen. Nach diesen Ergebnissen wurde ein Algorithmus zur Verwendung des Triggersignals in der Analyse-Software des Systems erstellt.

In dieser Diplomarbeit, wurde der Ionentransport in Gasaufbereitungsanlagen für Brennstoff-zellenheizgeräte untersucht. Der Grund für diese Untersuchungen ist die Vergiftung der Brennstoffzellenmembran mit Kationen. Dabei wurden hauptsächlich die Katalysatoren der einzelnen Reaktionsstufen untersucht. Dazu wurde eine Versuchsanlage konzipiert, welche es zulässt, die notwendigen Temperaturen und Volumenströme einzustellen. Jeder Katalysator wurde einzeln mit überhitzten Wasserdampf und Stickstoff durchströmt. Der Wasserdampf wurde an einer Kühlstrecke auskondensiert. Bei den nachfolgenden Analysen sind teilweise hohe Konzentrationen an Kationen gefunden worden. Relevante Konzentrationen ergaben folgende Elemente: Eisen, Nickel, Calcium, Aluminium, Cer und Rhenium. Somit sind die Katalysatoren maßgeblich an der Verschmutzung mit Ionen verantwortlich. Aber auch die Anlagenbauteile sind in den Überlegungen einzubeziehen, weil die hohe Eisenkonzentration (Fe3+) von dem verwendeten Edelstahl stammt. Zusätzlich wurde eine reale Gasaufberei-tungsanlage untersucht, dabei sind dieselben Katalysatoren wie im Experiment in Verwen-dung. Es wurden die gleichen Zusammensetzungen an Ionen gefunden, wie im Experiment, nur die Konzentrationen weichen etwas ab. Die gefundenen Ionenkonzentrationen sind abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit und der vorherrschenden Temperatur. Dabei steigen die Konzentrationen beim Erhöhen der beiden Einflussfaktoren stark an. Wichtige Transportmechanismen sind: metal dusting, Diffusion, sowie die vorherrschende Konvektion.