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COMPAS – Nano-Strukturanalyse und Materialcharakterisierung


Kurzfassung

Positronen-Annihilations-Spektroskopie ist eine zerstörungsfreie Methode für die qualitative und quantitative Analyse von Materialeigenschaften auf der Nanometer-Skala. Untersuchen Sie Ihre Proben in einem völlig neuen Maßstab. Charakterisieren Sie Atomdefekte, das freie Volumen und poröse Systeme unter realen Bedingungen.


Hintergrund

COMPAS steht für Combined Methods for Positron Annihilation Spectroscopy. Die Positronen-Annihilations-Lebensdauer-Spektroskopie ermöglicht es nahezu jedes Material auf atomare Defekte wie Leerstellen, Leerstellencluster, freie Volumina oder Porensysteme zerstörungsfrei und ohne aufwändige Probenpräparation zu untersuchen. Basierend auf den Messungen können Aussagen über die Größe und den relativen Anteil etwaiger Defektstrukturen getroffen werden. Dies ist bei der Charakterisierung und Vorhersage von Ermüdungserscheinungen oder bei strukturellen Untersuchungen von Metallen, Polymeren sowie anorganischen Werkstoffen anwendbar. Insbesondere geschlossene und offene Porensysteme im Bereich kleiner als 20 nm lassen sich mit der Methode zuverlässig untersuchen. Die Positronen-Annihilations-Lebensdauer-Spektroskopie hebt sich durch eine sehr hohe Sensitivität von anderen Standardmethoden ab und liefert detaillierte Informationen über die Mikrostruktur. Der Informationsgehalt ist dabei nicht lokal limitiert, sondern charakteristisch für ein ausgedehntes Probenvolumen.

Die zu untersuchenden Materialsysteme reichen von Metallen und Halbleitern über Polymere, mikro- und mesoporöse Systeme bis hin zu gesinterten Materialien. Typische Untersuchungsgegenstände sind der Einfluss von Gitterdefekten auf die strukturellen Eigenschaften von Halbleitern oder Metallen, Untersuchungen freier Volumina in Polymeren sowie offene oder geschlossene Poren in porösen Materialien.


Bilder & Videos


Lösung

Positronen werden in ein Material implantiert und in Bereichen mit reduzierter Elektronendichte lokalisiert. Als Antiteilchen interagiert das Positron mit einem freien oder gebundenen Elektron und emittiert charakteristische Gammastrahlung. Diese Annihilationsstrahlung wird mit zeitaufgelösten Detektoren gemessen. Der Zeitunterschied zwischen Erzeugung und Annihilation eines Positrons wird als Positronenlebensdauer bezeichnet.


Vorteile

  • Erkundung neuer Materialeigenschaften, auf die mit den meisten Untersuchungsmethoden nicht zugegriffen werden kann
  • Über 20 Jahre Erfahrung in der Methode sowie in verschiedenen Materialsystemen
  • Individuelle Produktoptimierung
  • Implementierung eines innovativen Prozesses
  • Den Wettbewerbern einen Schritt voraus sein

Anwendungsbereiche

  • Vorhersage von Ermüdungserscheinungen in Metallen, Legierungen und Polymeren
  • Einfluss von Deformationen auf die Mikrostruktur von Festkörpern
  • Qualitätskontrolle und Optimierung innovativer Materialien
  • Bestimmung des freien Volumens und der Glasübergangstemperatur in Polymeren
  • Charakterisierung geschlossener und offener Porensysteme

Service

VORTEILHAFTE ABHÄNGIGKEITEN

Die Positronen-Annihilationslebensdauer korreliert mit

  • Fehlertyp
  • Freies Volumen
  • Porengröße

während die Lebensdauerintensität der Positronen-Annihilation korreliert mit

  • Defektkonzentration
  • Porengrößenverteilung
  • Ermüdungsindikatoren

KUNDEN-NUTZEN

Aufgrund der wachsenden Nachfrage nach zerstörungsfreien Prüfmethoden zur Materialcharakterisierung und der Suche nach kostengünstigen Alternativen zur frühzeitigen Kontrolle und Vorhersage von Ermüdungsbrüchen bietet das HZDR PALS als lizenzierten Service an.

Diese Methode ermöglicht eine genaue Untersuchung der Mikrostruktur unter realen Bedingungen, ohne das Material zu beschädigen oder eine aufwändige Probenvorbereitung zu erfordern.

Nutzen Sie eines der modernsten Systeme der Welt, das durch hervorragende Auflösung und kurze Messzeit überzeugt. Untersuchen Sie Ihre Proben in einem völlig neuen Maßstab.

KONTAKT

Eric Hirschmann
+49 (0)351 260 2671
compas@hzdri.de


Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

Stefanie Hartmann
+49 351 260 2710
stefanie.hartmann@hzdr.de
www.hzdr.de/db/Cms?pNid=1987
Adresse
Bautzner Landstraße 400
01328 Dresden



Entwicklungsstand

Marktreife


Stichworte

Materialanalyse, Positronen, Materialcharakterisierung

Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsführerin)

c/o TransMIT GmbH
Kerkrader Straße 3
D-35394 Gießen