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In der heutigen Zeit wird es immer wichtiger, die Schichtparameter von abgeschiedenen Schichten zu erfassen, ohne dabei die funktionellen Schichten zu beschädigen und somit die Ausbeute zu verringern. Dafür wird immer häufiger auf Analyseverfahren zurückgegriffen, die auf Röntgenstrahlung basieren. Diese haben die Vorteile, dass es eine breite Auswahl an gut beherrschten Verfahren gibt. In dieser Arbeit wird die Auswirkung der Variation von ALD - Prozessparametern auf die entstehenden Wolfram - ALD - Schichten untersucht. Diese Schichten sollen später Röntgenoptiken verwendet werden. Dies wird über innseitig beschichtete Glaskapillare erfolgen. Um eine möglichst hohe Reflektivität zu erzielen, werden die Schichten mit Hilfe der Röntgenreflektometrie untersucht. Für eine bessere Interpretation werden zudem noch weitere Charakterisierungsverfahren hinzugezogen. Es gelang einige Tendenzen zwischen den ALD - Prozessparametern und den entstandenen Schichten festzustellen. Des Weiteren wurden noch Experimente zur Oberflächenbehandlung und verschiedene Schichtaufbauten durchgeführt welche gute Ergebnisse erzielten.
Ziel: Je nach Anforderung und Zielsetzung werden in der Forschung bereits die unterschiedlichsten Messsysteme zur Untersuchung des Gärprozesses verwendet. Aufgrund des breitgefächerten Angebots an zur Verfügung stehenden Technologien stellen sich jedoch folgende Fragen: Für welche Anwendung eignet sich welches Messsystem am besten? Was sind jeweils die Vor- und Nachteile? Wird der Gärprozess genau erfasst und wiedergegeben? Können Biogasausbeute und Zusammensetzung exakt ermittelt werden? Sind die gemessenen Werte reproduzierbar? Liefern unterschiedliche Systeme untereinander vergleichbare Ergebnisse? Gegenstand dieser Arbeit war es, diese Fragen für drei ausgewählte Messsysteme zu beantworten. Material und Methoden Es erfolgten 15 Versuche mit dem BlueSens-System, 7 Versuche mit einer Eudiometerapparatur und 7 Versuche mit eine Kolbenprober-apparatur. Im Gegensatz zu den Hohenheimer Biogasertragstest (HBT)-Versuchen hatte die Kolbenproberapparatur ein eigenes Gärgefäß. Grundlage für alle Versuche war die VDI-Richtlinie 4630. Als Gärsubstrat wurde mikrokristalline Cellulose verwendet. Erfasst wurde die Biogasausbeute und -zusammensetzung. Als Parameter wurden die Ansatzgröße, das Verdünnungsmedium für den Impfschlamm und das Verhältnis Substratmasse (Cellulose) zur Masse der organischen Trockensubstanz (oTS) des Impfschlamms variiert. Des Weiteren wurde vor jedem Versuchsansatz die Trockensubstanz- (TS) und organischen Trockensubstanzwerte (oTS) ermittelt. Ergebnisse: Anhand der Versuche wurde festgestellt, dass jedes Messsystem bei gleichen Bedingungen (innerhalb der VDI-Norm 4630) von Versuch zu Versuch reproduzierbare Messergebnisse liefert. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass das gemessene spezifische Biogasvolumen nicht nur von den vorliegenden Gärbedingungen abhängt, sondern auch von der Wahl der eingesetzten Messapparatur und der Ansatzgröße. Je größer die erzeugte Biogasmenge war, desto geringer waren die Differenzen im Vergleich zur theoretischen spezifischen Biogasausbeute (Cellulose) von 750 ml/goTS. Die besten Messergebnisse wurden mit einer Kolbenproberapparatur (~ 730ml/goTS) gemessen. Eudiometer-Apparaturen liefern etwas geringere Messergebnisse (~ 640ml/goTS, 600 g Impfschlamm mit einem oTS von ~ 1,5 % und 3,03 g Cellulose). Die MilliGascounter-Apparatur liefert dagegen Werte unterhalb der VDI 4630 (~440ml/goTS, 600 g Schlamm mit einem oTS-IS von ~ 1,5 % und 3,03 g Cellulose). Wird die Ansatzgröße erhöht, verbessern sich aber die Messwerte (~ 600ml/goTS, 3000 g Impfschlamm mit einem oTS von ~ 1,5 % und 15,15 g Cellulose). Da die Blindwerte (Nullproben) relativ geringe Abweichungen erzielen, liegt die Vermutung nahe, dass im vorliegenden Fall die Pfropfenströmung und erhöhte CO2-Löslichkeit im Silikonöl der MilliGascounters der BlueSens-Apparatur zu den Abweichungen im unteren Messbereich führen. Schlussfolgerung Es ist davon auszugehen, dass die Kolbenprober- bzw. HBT-Versuche dem realenBiogasvolumen am nächsten kommen. Besonders dem Gaslöseverhalten der Sperrflüssigkeiten der Eudiometer und MilliGascounter ist besondere Aufmerksamkeit zu widmen.
Die Qualität von Software lässt sich ohne eine ausgiebige Analyse nicht objektiv bewerten. Um diese Bewertung vornehmen zu können, sind Metriken das geeignete Mittel um die Beschaffenheit von Software konkret zu veranschaulichen. Diese Arbeit stellt den Weg von einem subjektiven Qualitätsgefühl für ein Softwareprodukt, hin zu einer objektiven Bewertung dar. Dazu fasst sie die Schritte in das Capability Maturity Model Integration (CMMI) Referenzmodell ein und stellt mit Hilfe von Goal Question Metric (GQM) ein Qualitätsmodell auf, dass den Anforderungen im betrachteten Projekt gerecht wird. Es erfolgt zuvor eine Evaluierung weit verbreiteter Tools und der Metriken, die mit ihnen berechnet werden können. Abschließend wird dargestellt, wie sich die Tools in den Entwicklungsprozess einbringen lassen und so eine beständige Qualitätsanalyse ermöglichen.
Ermittlung und Reduktionsmöglichkeiten von Formaldehydemissionen an einem biogasbetrieben BHKW
(2012)
Im Abgasstrom eines Blockheizkraftwerkes (BHKW) entsteht durch den Verbrennungspro-zess von Biogas Formaldehyd. Dessen Emission unterliegt dem Minimierungsgebot und soll weitestgehend reduziert werden. Trotz der Tatsache, dass die Formaldehydemission mit einem Grenzwert in der TA Luft geregelt und aus einigen Formaldehydemissionsmessungen bekannt ist, besteht noch Forschungsbedarf für deren Minimierung. Aufgabe dieser Arbeit war es, anhand unterschiedlicher Motoreinstellungen und Einstellungen der Anlage, die den reibungslosen Ablauf der Biogasanlage nicht beeinflussten, Ursachen und mögliche Redu-zierung der Formaldehydemission zu untersuchen. Aufgrund der ermittelten Ergebnisse wird eine Empfehlung zum optimalen Betrieb eines BHKW gegeben.
In dieser Arbeit wurde die Passivierqualität und die thermische Stabilität von PECVD hergestellten Siliziumoxinitrid- und Aluminiumoxidpassivierschichten für Hocheffizienzsolarzellen untersucht. Die SiOxNy-Schichten wurden mit der PECVD Anlage AK1000 der Firma R&R hergestellt. Dabei wurden der Gasfluss Ro in einem Bereich von 0 < Ro < 24 variiert. Die AlOx-Schichtsysteme wurden in der PECVD Anlage MaiA bei R&R abgeschieden. Beide Schichtsysteme durchliefen anschließend einen Hoch- temperaturschritt. Die Charakterisierung der Proben erfolgte mithilfe der Quasi-stationären Photoleitfähigkeitsmessung (QSSPC) und dem Mikrowellen-detektierten Photoleitfähigkeitsabklingen sowohl vor dem Feuerschritt als auch danach. Zur Überprüfung der thermischen Stabilität gegenüber diesen Hochtemperaturschritten wurde die Fourier-Transform Infrarot Spektroskopie angewendet. Die Bestimmung der Passivierqualität ergab, dass beide Schichtsysteme, in Verbindung mit einer a-SiNx-Deckschicht gute Passiviereigenschaften besitzen. Am besten eignet sich hierbei eine Feuertemperatur von ~860 °C. Die AlOx-Schichtsysteme wurden außerdem einer Temperung unterzogen, um die Passivierqualität weiter zu steigern. Ebenso wurde die thermische Stabilität dieser Schichten erfolgreich nachgewiesen. Hierdurch und durch die guten Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeiten (Seff < 25cm/s auf CZ), welche für SiOxNy- Schichstysteme bzw. für AlOx-Schichtstapel (Seff < 12cm/s auf FZ) erreicht wurden, sind dieses Schichtsysteme gut geeignet für den Einsatz in Hocheffizienzsolarzellen.