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In dieser Bachelorarbeit wird ein Nd:Glas Faserlaser vorgestellt, der aufgebaut und anschließend charaketerisiert wurde. Folgende Charaketerisierungen wurden vorgenommen: -Charakterisierung der Pumpquelle (Laserdiode) -Absorptionswellenlänge des Neodyms -Emissionswellenlänge des Neodyms -differentieller Wirkungsgrad unterschiedlicher Faserwicklungen bzw. Faserlängen -Laserstrahlprofil -Strahlqualität

Mikrobielle Brennstoffzellen sind Bioreaktoren, welche in der Lage sind chemische Energie direkt in elektrische Energie umzuwandeln. Das Ziel der Arbeit war es eine Mikrobielle Brennstoffzelle (MFC) zu konstruieren. Dabei sollte es möglich sein einzelne Komponenten, wie die eingesetzten Membranen, schnell und einfach austauschen zu können, um eine Grundlage für zukünftige Untersuchungen zu schaffen. In folge der Arbeit wurden 2 dieser Brennstoffzellen gebaut. Bei beiden konnte eine Spannungsdifferenz zwischen Kathode und Anode nachgewiesen werden. Durch die kontinuierliche Überwachung des pH-Wertes, Leitfähigkeiten, Salzkonzentrationen und der Spannungspotentiale konnte gezeigt werden, dass die Spannung durch biologische Aktivität zustande gekommen ist. Dem Leser soll deutlich gemacht werden, wie Bakterien in der Lage sind, aus Nährstoffen des Klärwassers einer örtlichen Kläranlage Strom herzustellen. Ein Teil der Arbeit beschäftigt sich mit Eigenschaften von Ionenselektiven Membranen, welche in diesen Brennstoffzellen eingesetzt wurden. Dabei wurden Versuche vorgenommen, welche sich mit den Ionenleitenden Eigenschaften dieser Membranen auseinandersetzten. Als Resultat der Messungen konnte ein, durch die Membranen aufgebautes DONNAN-Potential nachgewiesen werden. Als Ergebnis der Arbeit konnte eine modular aufgebaute MFC mit Klärwasser betrieben werden. Die Kammervolumina und eingesetzte Membranen der Zelle können mit wenig Aufwand verändert werden, um weiterführende Forschungen zu vereinfachen.

Eine Untersuchung zur Eingung von Wirelaid Cool für das Wärmemangement. Nach einem kurzen Überblick über gängige, zu Wirelaid Cool konkurrierende Entwärmungsmethoden wird die drahtgeschriebene Leiterplatte vorgestellt. Anschließend wird die Entwärmung mittels Wirelaid Cool vorgestellt. Danach wird Wirelaid Cool mit Dickkupfer, Kupfer-Inlay und Thermal Vias verglichen. Zum Schluss werden die Anwendungsgebiete von Wirelaid Cool aufgezeigt.

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung einer Web-Applikation für die Vollstreckungssoftware der Firma DATA-team. Durch den Einsatz von Frameworks wird die Programmierarbeit auf Anwendungsentwicklungsebene und Datenbankebene vereinfacht und beschleunigt. Es wird gezeigt, mit welchen Bausteinen die Anforderungen optimal gelöst werden können.

Es wurde untersucht, ob mit der Methode laserinduzierter akustischer Oberflächen-wellen randschichtgehärtete Stähle hinsichtlich ihrer Härtetiefe und Oberflächen-härte charakterisiert werden können. Zur Randschichthärtung wurde das Laser-härten eingesetzt, mit dem Härtetiefen bis zu 2mm erzielt werden können. Für diesen Bereich gibt es noch kein zerstörungsfreies Verfahren zur Charakterisierung der Härtezone. Die Untersuchungen wurden an den Stahlmarken 42CrMo4, C45, X155CrMoV12.1, 90MnCrV8 und 17CrNiMo6 durchgeführt. Als Messgröße diente die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Ober-flächenwellen, die in Abhängigkeit von der Frequenz gemessen wurde. Das Ergebnis nennt man Dispersionskurve. Wichtig ist dabei, dass die Eindringtiefe von der Frequenz abhängt, weshalb mit dieser Messung unterschiedliche Tiefen des Materials abgefragt werden können. Es wurde Frequenzen von 1 bis 10 MHz angewendet, für welche die Eindringtiefe in reziproker Abhängigkeit von 0,3 bis 3 mm variiert. Die metallphysikalische Grundlage für die Annahme der Möglichkeit, dieses akustische Verfahren anwenden zu können, besteht darin, dass die martensitische Härtung das Metallgitter aufweitet, wodurch sich Elastizitätsmodul und Dichte verringern. Beide Materialkennwerte bestimmen die Schallgeschwindigkeit. Es wurde an allen Stahlmarken nachgewiesen, dass die Schallgeschwindigkeit durch das martensitische Umwandlungshärten verringert wird. Durch Anlassen von drei Stählen wurde dieser Effekt rückgängig gemacht, da sich das Gitter entspannt. Der Messeffekt, der vom Laserhärten hervorgerufen wird, liegt im Bereich von 2-3 %. Dies erfordert eine ausreichend hohe Messgenauigkeit, um Unterschiede in Härte und Härtetiefe empfindlich genug nachweisen zu können. Dafür wurde eine Messanordnung entwickelt, die auf Laseranregung der Oberflächenwellen beruht. Im Gegensatz zu herkömmlichen ultraschallerzeugenden Wandlern lassen sich Schallimpulse ohne Koppelmedium reproduzierbar und in definiertem Abstand anregen. Durch eine Zeiterfassung der Signale mit 10 GSa/s Abtastrate wurde an ebenen Oberflächen eine Wiederholgenauigkeit von 0,05 % erreicht.  Die Oberflächenhärte wurde durch unterschiedliche Laserhärtung und durch Anlassen der lasergehärteten Stahlprobe bis in den Bereich von 650 oC variiert. Es wurde in der Dispersionskurve eine Schallgeschwindigkeit bei einer möglichst hohen Frequenz (8MHz) und damit geringer Eindringtiefe ausgewählt und mit der Oberflächenhärte nach Vickers (Laststufe 20kp) korreliert. Es ergab sich für alle Stahlmarken eine negative Korrelation. Mit steigender Härte nahm die Schall-geschwindigkeit ab. Allerdings wurde die Oberflächenhärte des Anlieferungs-zustandes der Stähle nicht wieder erreicht, so dass die Korrelation nur für den gehärteten und angelassenen Stahl gilt. Die aus den Untersuchungen gewonnen Korrelationen zwischen Schallgeschwindigkeit und Härte ermöglichen es, die Oberflächenhärte durch Messung der Oberflächenwellengeschwindigkeit zu messen. Die Wiederholgenauigkeit betrug über 90%. Die Korrelation ist allerdings von der Stahlmarke abhängig. Für die Härtetiefe wurden Phasengeschwindigkeitswerte aus den niedrigen Frequenzen des Dispersionsspektrums ausgewählt,von 1,25 bis 2,5 Mhz. Diese Frequenzen besitzen eine ausreichende Eindringtiefe, um über die Härtezone hinaus auch in das Grundmaterial zu reichen. Um die Härtetiefe bestimmen zu können, wurde eine Dispersionskurve als Funktion der Schichtdicke zur Wellen-länge theoretisch berechnet, die als Generalkurve bezeichnet wird. Mit der Frequenz und der zugehörigen Schallgeschwindigkeit kann aus der Generalkurve die Härtungstiefe bestimmt werden. Zum Vergleich wurde die Härtungstiefe an den Schliffbildern ermittelt. Bis zu einer Härtetiefe von 1 mm ergab sich in guter Näherungen eine lineare Korrelation zwischen den Härtetiefenwerten, welche zerstörungsfrei und am Schliffbild bestimmt wurden. Für einzelne Stahlmarken wurden auch in tieferen Bereichen noch gute lineare Ergebnisse erzielt. Die Abweichungen lagen im Bereich bei weniger als 15 %. Es ist darauf zu verweisen, dass auch die Härtungstiefe am Querschliff nur punktuell und mit einiger Unsicher-heit bestimmt werden kann. Die Laserakustik liefert einen Mittelwert über das Messvolumen, das aus Messlänge (Abstand der Laserbrennpunkte) multipliziert mit der Breite des akustischen Empfangssensors besteht. Unter diesem Gesichtspunkt ist die Übereinstimmung ein akzeptables Ergebnis.