Podcasts about spektrometer

Sprehodimo se po odkritjih in dosežkih v znanosti v iztekajočem se mesecu, Frekvenca X ponuja raznoliko bero aktualnih raziskav - od jedrske fuzije, do masnega spektrometra, od plastike v morju do sezone okužb z respiratornimi virusi. Novinarjema Maji Stepančič in Luki Hvalcu se je v studiu pridružila gostujoča urednica oddaje, virologinja Katarina Prosenc Trilar. Ostali gosti oddaje: dr. Luka Snoj, vodja raziskovalnega reaktorja Triga na Brinju pri Ljubljani; dr. Damjan Osredkar, predstojnik kliničnega oddelka za otroško, mladostniško in razvojno nevrologijo na Pediatrični kliniki v Ljubljani; dr. Ivan Šprajc arheolog z ZRC SAZU; dr. Tina Kosjek, Inštitut Jožef Stefan.

Sprecher: Markus BauseweinAndreas MiesauerIntro/Outro: Inka Inhalt in dieser Folge:  Übersicht optischer Sensoren:  CCD  CMOS  Fotowiderstand (Widerstand sinkt mit zunehmender Helligkeit)  Fotodiode (Strom steigt mit zunehmender Helligkeit)  Fototransistor (Strom steigt mit zunehmender Helligkeit)  Fotomultiplier  Fotothyristor  Pyrometer  Pyroelement  Solarzelle  Thermopile  (Inkrementalgeber)  (Spektrometer)  (Lichtschranke)  (Farbsensor)  (Entfernungsmesser)  Fotowiderstand – LDR (Light Dependent Resistor)  Ein Fotowiderstand besteht aus einem Träger, auf den eine dünne, lichtempfindliche Halbleiterschicht aufgebracht […]

Wie kann die BASF-Tochtergesellschaft trinamiX mit ihrem Spektrometer Kaffee analysieren? Was bedeutet das für Kaffeetrinker, Röstereien, Anbauer und Hersteller? Und ist die Technologie auch auf andere Lebensmittel übertragbar? Das und vieles mehr verrät Nils Mohmeyer, Head of Sales und Marketing für Spektroskopie-Lösungen bei trinamiX, in dieser Podcast-Folge.

Vom Kaffeesatz-Laser bis zum Universum: Experimentalphysiker Marius Grundmann erklärt, wie sich Interessierte jeden Alters am Physik-Institut einbringen können. Auch spricht er über seine neueste Erfindung, dem „Spektrometer für jedermann.“

„Die zivilisatorischen Errungenschaften, die einem jetzt selbstverständlich sind, beruhen auf Halbleitern“– vom Auto und der Solarzelle über das Internet bis zur künstlichen Intelligenz, erklärt Experimentalphysiker Marius Grundmann. In diese Aufzählung könnte sich demnächst Grundmanns neueste Erfindung, das „Spektrometer für jedermann“, einreihen. Damit können wir vielleicht schon bald mit unserem Smartphone Banknoten auf Echtheit überprüfen und testen, ob das neue T-Shirt Giftstoffe enthält. Was dieses Spektrometer noch alles kann und wie es funktioniert, darum geht es in dieser Folge.

Überhitzte Akkus - Sorgen Lithium-Batterien immer öfter für tragische Unfälle? / Kontroverse Standortsuche - Braucht Bayern einen dritten Nationalpark? / Mobile Analyse - Taugt das Smartphone als Spektrometer? / Künstliche Klunker - Wie erzeugt man den größten Diamanten der Welt?

Über den Versuch an Bord der ISS den letzten Geheimnissen des Universums auf die Spur zu kommen RZ038 Alpha-Magnet-Spektrometer In den letzten zehn Jahren hat sich das Verständnis des Universums grundlegend gewandelt. Durch zahlreiche wissenschaftliche Entdeckungen und Erkenntnisse wurden die bisherigen Annahmen auf den Kopf gestellt. Um die Fragen nach dem Wesen von Dunkler Materie und Dunkler Energie zu beantworten müssen neue Wege gegangen werden. Dabei spielt das auf der Internationalen Raumstation installierte Alpha-Magnet-Spektrometer (AMS) eine Schlüsselrolle. Das vom DLR geförderte und von zahlreichen Wissenschaftlern in kurzer Zeit entwickelte neuartige Messsystem beobachtet und analysiert rund um die Uhr eintreffende kosmische Strahlung und sucht dabei nach Atomen und Elementarteilchen, die weiteren Aufschluss über die genaueren Umstände des Urknalls und der generellen Beschaffenheit des Universums geben sollen. Dauer: 2 Stunden Aufnahme: 25.05.2012 Quelle: http://raumzeit-podcast.de/2012/06/01/rz038-alpha-magnet-spektrometer/

Ziel der Arbeit war der Einfluss verschiedener Belichtungskonzepte (16 verschiedene Belichtungsmodi) auf die Eigenschaften moderner Bulk-fill Komposite zu eruieren. Material und Methode: Sieben Bulk-Fill Materialien wurden nach Belichtung mit einer blau/violett LED Polymerisationslampe untersucht. Hierbei wurde das Inkrement unter direkten Kontakt der Lampe (Abstand 0mm) und im Abstand von 7mm ausgehärtet. Der Abstand von 7mm sollte die klinische Situation simulieren, in welcher eine direkte Platzierung der Polymerisationslampe am Inkrement nicht möglich ist. Außerdem wurde die Polymerisationszeit variiert. Die Aushärtung erfolgte bei einer Lichtintensität von 1.000mW/cm² („Standard“) für eine kurze Polymerisationszeit von 5s und eine längere Polymerisationszeit von 20s sowie 40s. Des Weiteren bei Intensität von 1.400mW/cm² („High“) für 3s, 4s, 8s und bei Intensität von 3.200/cm² („Plasma“) für eine Polymerisationszeit von 3s sowie 6s. Die Analyse wurde in einer individuellen, speziell für diese Studie angefertigten, zylindrischen Matrize, deren Kern aus einem trepanierten Molar bestand, vorgenommen. Die Polymerisation der Proben (n=5) erfolgte dabei in einen Spektrometer, was die real-time Variation der Irradianz an der Unterseite der Probe erlaubte. Die so gewonnenen Proben (n=5) der Inkrementstärke von 6mm wurden für 24 Stunden in destilliertem Wasser bei 37°C gelagert, aufbereitet und in einem Universalhärtemessverfahren in axialer Richtung hinsichtlich der Vickershärte, Intendierungsmodul, Kiechen und elastische Arbeit (Messpunktabstand 200µm) vermessen. Ergebnisse: Mit dem höheren Abstand der Polymerisationslampe (7mm) von dem Inkrement halbierte sich die einwirkende Lichtleistung sowie Gesamtenergie. Bei der Auswertung der max. Inkrementdicke zeigte sich, dass sich eine lange Polymerisationszeit (20s, 40s) bei der Lichtintensität „Standard“ (1.000mW/cm²) unter direktem Kontakt der Polymerisationslampe am günstigsten auf die Aushärtetiefe auswirkte Schlussfolgerungen: Es zeigte sich eine gute Polymerisationsgüte an der Probenoberfläche, welche in der Tiefe des Materials, besonders bei einer niedrigen applizierten Gesamtenergie, stärker abnahm. Die vom Hersteller vorgegebene max. Inkrementdicke von 4mm konnte in den Versuchen unter Einwirkung einer hohen Gesamtenergie auf die Probe zu meist übertroffen werden. Eine hohe Gesamtenergie wird durch eine lange Polymerisationszeit, hohe Lichtleistung sowie inkrementnahe Positionierung der Lampe erzielt. Im Allgemeinen können die untersuchten Bulk-Fill Komposite in einer Schichtstärke von 4mm bei einer Polymerisationszeit von 20s und einer Lichtintensität von 1.000mW/cm² suffizient gehärtet werden. Eine längere Polymerisationszeit wirkt sich günstiger auf die Aushärtetiefe aus. Aufgrund der Reziprozität zwischen Bestrahlungsdauer und Bestrahlungsstärke kann bei einer höheren Lichtintensität die Polymerisationszeit entsprechend reduziert werden.

Schwerpunkt: Helmut Wiesemeyer vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie über das Stratosphären Observatorium für Infrarot-Astronomie, kurz SOFIA || Nachrichten: Neue Ergebnisse bei der Suche nach Antimaterie im Weltraum | Flexible Flügel machen Hummeln stärker | Quantenmagnetismus – Forscher legen Basis für ultraschnelle Festplatten || Veranstaltungen: Frankfurt | Heidelberg | Darmstadt

Diese Dissertation widmet sich der Analyse der Eigenschaften der Systeme π−η und π−η′. Wir untersuchen dazu Daten, welche das COMPASS-Experiment am CERN im Jahr 2008 bei den Reaktionen π−p → π−π−π+π0p bzw. π−p → π−π−π+η mit niedrigem Impulsu ̈bertrag auf das Targetproton (0.1 GeV^2 < −t < 1 GeV^2) aufgezeichnet hat. Die isoskalaren Mesonen η und η′ erscheinen dann als Peaks in den invariante-Masse-Spektren der Dreikörpersysteme π−π+π0 bzw. π−π+η, die jeweils im Endzustand π−π+γγ selektiert wurden. Wir zerlegen die so gewonnenen Zweikörpersysteme nach Partialwellen. Wir finden eine einfache Vorschrift, welche es erlaubt allein anhand von Phasenraumfaktoren mit guter Übereinstimmung die Amplituden der geraden Partialwellen D+ (JP = 2+) und G+ (JP = 4+) zwischen den beiden Endzuständen zu übersetzen. Desweiteren gehen wir der Frage nach, ob eine beobachtete Intensität der P+-Welle mit einer Resonanz identifiziert werden kann. Ihr neutraler Isospinpartner hätte Quantenzahlen JPC = 1−+, welche nicht mit einem Fermion-Antifermion-Zustand identifiziert werden können, welche also nicht einem Quarkmodellzustand zugeordnet werden können. Zudem identifizieren wir die bekannten Mesonen a2(1320) und a4(2040), deren Verzweigungsverhältnisse wir bestimmen. Bevor wir zu diesen Ergebnissen kommen, beschreiben wir die bekannten Eigenschaften der starken Wechselwirkung im Hinblick auf die Systematisierung mesonischer Systeme. Wir diskutieren die im von uns betrachteten Bereich hoher Energien und niedriger Impulsüberträge übliche Behandlung von Streuprozessen als t-Kanalaustausch sogenannter Regge-Trajektorien und erörtern Symmetrieeigenschaften, welche die Datenanlyse erheblich vereinfachen. Anschließend diskutieren wir das COMPASS-Experiment, wobei wir besonderes Gewicht auf die Teile legen, welche bei der Gewinnung der in dieser Arbeit analysierten Daten wesentlich waren. Insbesondere beschreiben wir den als Teil dieser Arbeit entwickelten Sandwich-Veto-Detektor, ein elektromagneitsches Kalorimeter, welches als wesentlicher Teil des Triggersystems die verwertbaren Daten um einen Faktor > 3 anreicherte, indem es Ereignisse ausschloss, in welchen Reaktionsprodukte das Spektrometer verfehlten. Um die Datenselektion mit bestmöglicher Qualität durchführen zu können, wurde im Rahmen dieser Arbeit ein datenbasiertes Eichverfahren für die elektromagnetischen Kalorimeter des COMPASS-Experiments entwickelt. Eine Software zum kinematischen Fit wurde ebenso entwickelt und benutzt, um eine möglichst hohe Auflösung zu erzielen. Wir zeigen kinematische Größen, die die vorliegenden Produktionsmechanismen verdeut- lichen. Wir erläutern das Analyseverfahren der sogenannten Partialwellenanalyse in seiner Anwendung auf die betrachteten periphär produzierten Systeme aus zwei Pseudoskalaren Teilchen und die benutzten Softwarelösungen, welche teilweise eigens für diese Arbeit entwickelt wurden. Diese Techniken wenden wir auf die Daten an und kommen so zu den bereits oben erwähnten Ergebnissen. Wir vergleichen auch die Ergebnisse, die wir mit zwei verschiedenen Ansätzen erhalten. Beim einen wird das π−η(′)-System als Zweikörpersystem behandelt, beim anderen werden die Dreikörperzerfälle η → π−π+π0 bzw. η′ → π−π+η zur Untergrundseparation benutzt und somit ein Vierkörpersystem behandelt. Wir heben an dieser Stelle besonders hervor, dass wir eine einfache Transformation finden, welche es erlaubt die beobachteten Partialwellen D+ und G+ mit Quantenzahlen JP = 2+ bzw. 4+ zwischen den beiden Systemen ηπ− und η′π− als qualitativ gleichartig zu erkennen. Wir stellen aber auch fest, dass diese Gleichartigkeit für die spin-exotische P+-Welle nicht gegeben ist. Zuletzt führen wir in Analogie zu früheren Analysen Modellfits durch, in welchen wir Parametrisierungen der Daten anhand von Breit-Wigner-Resonanzamplituden finden, und nutzen diese, um Verzweigungsverhältnisse der bekannten a2(1320) und a4(2040) Mesonen zu gewinnen. Wir vergleichen diese mit den Vorhersagen aus der Theorie der η-η′-Mischung, und im Falle des a2(1320), mit früheren Messungen. In Anhängen sammeln wir einige nützliche Formeln und außerdem Ergebnisse, welche nicht zum Hauptteil dieser Arbeit passen.

In den letzten zehn Jahren hat sich das Verständnis des Universums grundlegend gewandelt. Durch zahlreiche wissenschaftliche Entdeckungen und Erkenntnisse wurden die bisherigen Annahmen auf den Kopf gestellt. Um die Fragen nach dem Wesen von Dunkler Materie und Dunkler Energie zu beantworten müssen neue Wege gegangen werden. Dabei spielt das auf der Internationalen Raumstation installierte Alpha-Magnet-Spektrometer (AMS) eine Schlüsselrolle. Das vom DLR geförderte und von zahlreichen Wissenschaftlern in kurzer Zeit entwickelte neuartige Messsystem beobachtet und analysiert rund um die Uhr eintreffende kosmische Strahlung und sucht dabei nach Atomen und Elementarteilchen, die weiteren Aufschluss über die genaueren Umstände des Urknalls und der generellen Beschaffenheit des Universums geben sollen.

Molecular Aesthetics | Symposium Symposium at ZKM | Center for Art and Media, July 15 -17, 2011 in cooperation with DFG-Center for Functional Nanostructures (CFN) Karlsruhe Institute for Technology (KIT). Sonification - the study of the acoustic conversion of experimental data - covers various fields of application, such as monitoring and comprehension of physical phenomena, audio perception of the environment by visually impaired people, and musical composition. Among the various existing sonification techniques, the acoustic conversion of molecular vibrational spectra is well-suited for the exploration of microscopic structures. Non-audible oscillations naturally occur in molecules, at rates that are orders of magnitude faster than acoustic vibrations, in a frequency range extending from 30 GHz to 300 THz and can be recorded with spectrometers. Usual analyses of such spectra involve visual examinations, comparison of experimental data with spectral databases or computed spectra. An extended method for the acoustic and musical conversion of vibrational spectral data considers any piece of music as a combination of elementary waveforms. This method leads to molecular sounds, molecular scales and even molecular musical pieces. It translates into an audible signal the same physical phenomenon at different time scales. Its versatility allows the choice of the selected musical parameters and of the time scale descriptions of the corresponding waveforms, in order to obtain the most compelling musical results. /// Symposium im ZKM | Zentrum für Kunst und Medientechnologie, 15. -17. Juli 2011 In Kooperation mit dem DFG-Centrum für Funktionelle Nanostrukturen (CFN) des Karlsruhe Instituts für Technologie. Sonifikation - die Umwandlung experimenteller Daten in Klangereignisse - findet breite Anwendung, etwa in der Untersuchung und Überwachung physischer Phänomene, in akustischen Wahrnehmungshilfen für Sehbehinderte oder in der Musik. Die Transposition molekularer Schwingungsspektren in Tonsignale eignet sich ideal zur Erforschung mikroskopischer Strukturen. Moleküle oszillieren um ein Vielfaches schneller als Schallschwingungen in einem Frequenzbereich zwischen 30 GHz und 300 THz. Instrumente zur Aufzeichnung dieser Phänomene (Spektrometer) benutzen optische Komponenten und elektromagnetische Licht- und Infrarotstrahlung. Die Auswertung der höchst aufschlussreichen Schwingungsspektren erfolgt zumeist auf visuellem Weg oder durch den Vergleich mit gespeicherten oder rechnerisch erzeugten Spektren. Eine erweiterte Methode zur akustischen und musikalischen Darstellung molekularer Schwingungsfrequenzdaten definiert jedes beliebige Musikstück als Kombination elementarer Wellenformen. Die skizzierte Methode erzeugt molekulare Töne, molekulare Tonleitern und molekulare Musikstücke. Sie wird entlang verschiedener Zeitskalen in Tonsignale umgesetzt. Dieser flexible Ansatz ermöglicht die Auswahl der Ton- und Zeitparameter, die mit einer bestimmten Wellenform verbunden sind, und gewährleistet dadurch überzeugende musikalische Resultate.

Eine erstmals durchgeführte optische Messung der Hyperfeinaufspaltung des 2s-Zustandes in Deuterium und die Beschreibung eines Aufbaus zur Messung der 1s-3s-Frequenz in Wasserstoff durch Anregung mit einen Frequenzkamm erwarten den Leser dieser Arbeit. Beide Experimente haben das Ziel, die Quantenelektrodynamik (QED) gebundener Zustände mit hoher Präzision zu testen. Die Messung der Hyperfeinaufspaltung dient dabei der Verbesserung der Genauigkeit der sog. D21 = 8HFS(2s)− HFS(1s) Differenz. Da D21 weitgehend unabhängig von der Kernstruktur ist, kann trotz nicht akkurat bekanntem Protonenladungsradius QED auf einem Niveau von 10^−7 getestet werden. Im Rahmen der hier vorliegenden Arbeit wurde der Fehler dieser Größe um einen Faktor drei reduziert. Das Ergebnis für die 2s-Hyperfeinaufspaltung lautet: f_D HFS(2s) = 40 924 454(7) Hz. Durch eine neue, geschicktere Art der Datenaufnahme konnten außerdem viele systematische Fehler, insbesondere nichtlineare Driften des Referenzresonators, im Vergleich zu einer ähnlichen Messung an Wasserstoff reduziert werden. Der zweite Teil der Arbeit beschreibt die Anstrengungen, die unternommen wurden und werden, um QED anhand ihrer Vorhersage der 1s-Lamb-Verschiebung zu prüfen. Dazu soll die Frequenz des 1s-3s-Übergangs in Wasserstoff erstmals absolut gemessen werden. Ein weiteres Novum ist, daß hierzu ein frequenzvervierfachter, modengekopplter Laser zum Einsatz kommen soll. Im einzelnen wird der Aufbau und die Stabilisierung eines ps-Lasers, der Aufbau zweier Frequenzverdopplungs-Stufen, der Aufbau zur Messung der Absolutfrequenz des Spektroskopielasers, der Umbau des bestehenden 1s-2s-Vakuumsystems und die Entwicklung der Meß-Software beschrieben. Erste, von mir durchgeführte Versuche mit diesem neuen Spektrometer die Resonanz zu finden, blieben allerdings bislang erfolglos. Abschließend werden daher eine Reihe von Verbesserung vorgeschlagen, die das Experiment mit hoher Wahrscheinlichkeit doch noch zum Erfolg führen werden. Zusätzlich wird in dieser Arbeit die Theorie zur Zweiphotonen-Frequenzkammspektroskopie weiterentwickelt. Es werden konkrete Ausdrücke für die erwartete Linienform und den Einfluß von Chirp auf die Anregungsrate angegeben.