Dieses Lehrbuch vermittelt die Photochemie als innovatives und vielseitiges Konzept für die Gestaltung eines modernen und nachhaltigen Chemieunterrichts. Es ist eine absolute Pflichtlektüre für aktive Chemielehrer und Lehramtsstudierende und mit seinen Experimenten auf das 21. Jahrhundert ausgerichtet.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Dieses Lehrbuch vermittelt die Photochemie als innovatives und vielseitiges Konzept für die Gestaltung eines modernen und nachhaltigen Chemieunterrichts. Es ist eine absolute Pflichtlektüre für aktive Chemielehrer und Lehramtsstudierende und mit seinen Experimenten auf das 21. Jahrhundert ausgerichtet.
Aktualisiert: 2023-07-02
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In der vorliegenden Arbeit wird eine Methode zur modellbasierten Steigerung der Abtragseffizienz vorgestellt, die auf der Kenntnis von Multipulseffekten bei der Laserstrukturierung basiert und die Strahlformung von Flat-Top-Profilen nutzt. Die Ursachen und Auswirkungen von Multipulseffekten der Inkubation, d. h. der Pulszahlabhängigkeit des Abtragsverhaltens, wurden für den Mikro-Materialabtrag von Stählen untersucht. Die gemessene Abnahme der pulszahlabhängigen Reflektivität der strukturierten Substratoberfläche wurde als eine Ursache der mit steigender Pulszahl sinkenden Abtragsschwellfluenz identifiziert. Als zweite Ursache beeinflusst die mit steigender Pulszahl sinkende Energieeindringtiefe die Inkubation. Mit dem Ziel der flexiblen Erzeugung der räumlichen Intensitätsverteilung wurde die digitale holografische Strahlformung mittels eines Flüssigkristall-basierten räumlichen Lichtmodulators untersucht. Die erzeugten Flat-Top-Strahlprofile können unter Berücksichtigung der systembedingten Aberrationen und der Vergrößerung des Frequenzbereichs simuliert werden. Basierend auf der Simulation des Strahlprofils und der Kenntnis der Auswirkung der Multipulseffekte auf den Materialabtrag wurde die Strukturgeometrie als Abtragsergebnis modelliert. Dafür wurden erstmalig die pulszahlabhängige Schwellfluenz und Eindringtiefe einschließlich ihres Sättigungsverhaltens als experimentell ermittelte Materialparameter berücksichtigt.
Aktualisiert: 2023-06-15
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Aktualisiert: 2022-12-14
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Aktualisiert: 2022-12-20
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In der vorliegenden Arbeit wird eine Methode zur modellbasierten Steigerung der Abtragseffizienz vorgestellt, die auf der Kenntnis von Multipulseffekten bei der Laserstrukturierung basiert und die Strahlformung von Flat-Top-Profilen nutzt. Die Ursachen und Auswirkungen von Multipulseffekten der Inkubation, d. h. der Pulszahlabhängigkeit des Abtragsverhaltens, wurden für den Mikro-Materialabtrag von Stählen untersucht. Die gemessene Abnahme der pulszahlabhängigen Reflektivität der strukturierten Substratoberfläche wurde als eine Ursache der mit steigender Pulszahl sinkenden Abtragsschwellfluenz identifiziert. Als zweite Ursache beeinflusst die mit steigender Pulszahl sinkende Energieeindringtiefe die Inkubation. Mit dem Ziel der flexiblen Erzeugung der räumlichen Intensitätsverteilung wurde die digitale holografische Strahlformung mittels eines Flüssigkristall-basierten räumlichen Lichtmodulators untersucht. Die erzeugten Flat-Top-Strahlprofile können unter Berücksichtigung der systembedingten Aberrationen und der Vergrößerung des Frequenzbereichs simuliert werden. Basierend auf der Simulation des Strahlprofils und der Kenntnis der Auswirkung der Multipulseffekte auf den Materialabtrag wurde die Strukturgeometrie als Abtragsergebnis modelliert. Dafür wurden erstmalig die pulszahlabhängige Schwellfluenz und Eindringtiefe einschließlich ihres Sättigungsverhaltens als experimentell ermittelte Materialparameter berücksichtigt.
Aktualisiert: 2022-02-10
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Im Rahmen der vorliegenden Promotionsarbeit wurden Systeme für die Strahlführung und -formung von Laserstrahlen hinsichtlich ihrer Dynamik anhand der Datenübertragungsrate bewertet und verglichen. Die Datenübertragungsrate ist die Anzahl an Strukturpunkten pro Zeiteinheit, die mit einem System erzeugt werden kann. Es zeigt sich dabei, dass eine Strahlformung mit akustooptischem Effekt die höchsten Datenübertragungsraten ermöglicht und somit ein enormes Potential birgt. Dieser Idee wurde in vorliegender Arbeit nachgegangen und so eine neue Technologie für die Laserstrahlformung bei der Materialbearbeitung erforscht. Die Innovation besteht hier in der Berechnung der Signale, die für die akustooptische Laserstrahlformung (AOS) notwendig sind. Im Rahmen dieser Arbeit ist hierfür ein Iterativer-Fourier-Transformations-Algorithmus entwickelt worden, mit dem eine effiziente Strahlformung erreicht wird. Diese Arbeit befasst sich mit der AOS-Technologie zuerst im Allgemeinen: So werden die Umschaltrate, die Leistungsgrenzen für den Einsatz dieser Technologie und die Einschränkungen für die erreichbaren Intensitätsverteilun-gen in der Bearbeitungsebene aufgezeigt. Gerätschaften, die für diese Technologie kommerziell erhältlich sind, können dabei mit meh-reren tausend Watt Laserleistung betrieben werden. Damit ist die AOS nahezu unbegrenzt mit Strahlquellen im kontinuierlichen Betrieb und auch im Pulsbetrieb einsetzbar.
Aktualisiert: 2022-03-17
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Der Aufschwung neuzeitlicher Wissenschaft und Technik ist eng mit der Entwicklung neuer Forschungstechnologien verbunden. Die Wissenschaftsforschung hat deren entscheidende Rolle erst in den vergangenen Jahrzehnten erkannt. Trotz aller Verschiedenheit und Individualität weisen Forschungstechnologien gemeinsame Charakteristika auf, wozu insbesondere die Entwicklung vielseitig anwendbarer Instrumente sowie die entsprechende Metrologie gehören. Im Rahmen eines interdisziplinären Lehrprojektes an der Universität Stuttgart werden im vorliegenden Band sowohl das Konzept von Forschungstechnologien wie auch die Anwendungsbeispiele von Faserverbundtechnologie, Thermographie, Elektronenmikroskopie und Laser dargestellt. Auch deren Protagonisten werden in historischen sowie in praktischen Kontexten beleuchtet.
Aktualisiert: 2022-01-07
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Dieses Lehrbuch vermittelt die Photochemie als innovatives und vielseitiges Konzept für die Gestaltung eines modernen und nachhaltigen Chemieunterrichts. Es ist eine absolute Pflichtlektüre für aktive Chemielehrer und Lehramtsstudierende und mit seinen Experimenten auf das 21. Jahrhundert ausgerichtet.
Aktualisiert: 2023-04-11
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Dieses Lehrbuch vermittelt die Photochemie als innovatives und vielseitiges Konzept für die Gestaltung eines modernen und nachhaltigen Chemieunterrichts. Es ist eine absolute Pflichtlektüre für aktive Chemielehrer und Lehramtsstudierende und mit seinen Experimenten auf das 21. Jahrhundert ausgerichtet.
Aktualisiert: 2023-04-02
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Beitrag zur simulationsgestützten Steigerung der Bauteilmaßhaltigkeit für laserbasierte Strahlschmelztechnologien
Aktualisiert: 2022-12-19
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Druckausgabe einer online erschienen Dissertation im Fach Physik.
Aktualisiert: 2021-03-23
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Die Pausenüberdachung für das städtische Schulhaus Kernstrasse bot Studierenden der Architektur an der ETH Zürich die einmalige Gelegenheit, das Entwerfen in Metall mit der praktischen Umsetzung auf der Baustelle zu verbinden. Die Schar von 15 schwebenden Pilzdächern aus lasergeschnittenem und -gefaltetem Blech veranschaulicht in einem gelungenen Experiment die Konflikte zwischen Vorstellung und Wirklichkeit, die beim Kontakt zwischen hochpräziser Lasertechnologie und den Widrigkeiten des Terrains unvermeidlich auftreten
Aktualisiert: 2019-11-25
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Aktualisiert: 2018-07-12
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