Ortsaufgelöste Fluidtemperaturmessung mittels konfokaler Fluoreszenz-mikroskopie in der Prozessumgebung der laserchemischen Fertigung (LCM)

Semester: Sommersemester 2021
Studiengang: BSc Produktionstechnik, Wirtschaftsingenieurwesen Produktionstechnik
Geeignet als: Bachelorprojekt
Gruppengröße: 3-3 Personen

Der steigende Bedarf an technischen Mikrokomponenten bedingt zunehmend den Einsatz von Fertigungstechniken wie der laserchemischen Fertigung (LCM), dessen berührungsloser Materialabtrag auf einer lokalisierten chemischen Reaktion mit einer Elektrolytflüssigkeit basiert. Im Fokus aktueller Forschung steht die Temperatur- und Abtragsmodellierung des Prozesses, was jedoch eine in situ Messung von Oberflächengeometrie und -temperatur erfordert. Die konfokale Fluoreszenzmikroskopie eignet sich bereits für Mikrogeometriemessungen in Flüssigkeiten. Die laserinduzierte Oberflächentemperatur, die das Abtragsergebnis grundlegend beeinflusst, wurde jedoch bisher nicht erfasst. Um eine ganzheitliche LCM-Prozessmodellierung zu ermöglichen, soll nun ein Messsystem erarbeitet werden, das Temperatur- und Geometriemessung vereint. Der Messansatz basiert auf der Bestimmung der Fluoreszenzlebensdauer, die von der Temperatur des Fluorophors abhängt und es ermöglichen soll, während der Geometriemessung die räumliche Temperaturverteilung zu bestimmen. Die Hauptaufgabe der Projektarbeit besteht in der Erarbeitung und dem Aufbau eines Detektorsystems, das dieses Messprinzip nutzt, um in einem konfokalen Aufbau die Fluoreszenzlebensdauer eines Fluids zu messen. Die ortsaufgelöste Temperaturmessung soll in ersten Versuchen validiert werden.

Kontakt

Merlin Mikulewitsch
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