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© Viscom Elektronikproduktion | 24 Februar 2012

Experimente in der Schwerelosigkeit: mit Viscom

Das Institut f├╝r Materialphysik im Weltraum in K├Âln besch├Ąftigt sich u. a. mit der Erforschung von Materialeigenschaften. Dabei geht es z. B. darum, Prozesse, die bei der Metallschmelze ablaufen, genau zu verstehen.
Im Rahmen dieser Experimente ist es den Forschern gelungen, mit R├Ântgenradiographie den gesamten Prozess vom Aufschmelzen bis zur Erstarrung aufzunehmen, sodass die Diffusion in der Schmelze direkt abgebildet werden kann. Das Durchstrahlen der Probe mit 110 kV R├Ântgenstrahlung wurde mit der eigens hierf├╝r entwickelten HIBIX-R├Ântgenr├Âhre von Viscom realisiert. In vielen industriellen Anwendungen gewinnen leichte Materialien immer mehr an Bedeutung. Das ist zum Beispiel der Fall bei Komponenten f├╝r die Luft- und Raumfahrtindustrie oder die Automobiltechnik. Daf├╝r eingesetzte Aluminium-Sch├Ąume und Legierungen sollen Gewicht sparen, m├╝ssen aber auch gleichzeitig eine ausreichende Festigkeit aufweisen. F├╝r das Materialdesign ist es daher entscheidend, die in der Metallschmelze ablaufenden Prozesse zu verstehen. Die neuen Technologien in der Radiographie machen dies nun m├Âglich. Sie k├Ânnen den gesamten Diffusionsprozess vom Aufschmelzen ├╝ber das Diffusionsgl├╝hen bis zur Erstarrung an der Probe aufzeigen. Die Eigenschaft einer Fl├╝ssigkeit, lokale Unterschiede in ihrer Zusammensetzung ├╝ber die Bewegung der Atome oder Molek├╝le (Diffusion) auszugleichen, ist ein grundlegender Prozess in der Natur. Diffusionen bestimmen z. B. die Erstarrung von Fl├╝ssigkeiten und das Wachstum von Kristallen. Am besten ist die Physik dieser Prozesse unter Schwerelosigkeit zu untersuchen. Das Bundesministerium f├╝r Wirtschaft und Technologie (BMWi) hat daf├╝r eigens ein Projekt zum Aufbau einer kompakten R├Ântgen-Diagnostik initiiert. Unter Federf├╝hrung von Prof. Dr. Andreas Meyer, Leiter des DLR-Instituts f├╝r Materialphysik im Weltraum, werden von der DLR und Partnern aus Industrie und Wissenschaft die komplexen Zusammenh├Ąnge bei Diffusionen untersucht. Viscom hat f├╝r die Beobachtung derartiger Experimente die hauseigene R├Ântgentechnologie weiterentwickelt. Basierend auf der langj├Ąhrigen Erfahrung in der R├Ântgentechnik wurde von den Physikern der Viscom AG erstmalig eine hochintegrierte, brillante R├Ântgenquelle ÔÇô die HIBIX-Tube (Highly Integrated Brilliant Image X-ray Tube) ÔÇô entwickelt. Sie ist in der Lage, die f├╝r die Experimente ben├Âtigte Strahlleistung bei minimalem Energieverbrauch zur Verf├╝gung zu stellen. Sie ben├Âtigt dazu keinerlei externe Versorgungskomponenten. Kombiniert mit einer evakuierbaren Probenkammer f├╝r den Schmelzofen und einem digitalen Detektor ist eine R├Ântgenanlage auf kleinstem Raum entstanden, die nunmehr am Institut f├╝r Materialphysik im Weltraum des Deutschen Zentrums f├╝r Luft- und Raumfahrt (DLR) eingesetzt wird. N├Ąchstes Ziel ist, diese R├Ântgendiagnostik im Material Science Lab (MSL) auf der Internationalen Raumstation ISS f├╝r Forschung auf h├Âchstem Niveau unter Bedingungen der Schwerelosigkeit zu nutzen.
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