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Montag, 24. September 2018
 
 
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Mit Kristallen Standards setzen
ImageEr sieht ein bisschen unscheinbar aus, der Quader, der dreifach gepolstert verpackt auf dem Konferenztisch liegt. Er ist nicht mal so lang wie ein Textmarker und so schmal wie der kleine Finger. Aber das Innenleben dieser sogenannten Küvette ist wertvoll: Ein gelblich leuchtender Einkristall ist in ihr eingefasst, ein besonderer Kristall mit perfekter, regelmäßiger atomarer Struktur, die ihn extrem stabil macht. Daran haben die FH Münster und das Forschungsinstitut für mineralische und metallische Werkstoffe Edelsteine/Edelmetalle (FEE) aus Idar-Oberstein geforscht – und wollen diesen eingefassten Einkristall nun dafür verwenden, spezielle Messgeräte zu kalibrieren.

„Genauer gesagt optische Spektrometer, weltweit werden jährlich bis zu 100.000 Stück von ihnen verkauft“, sagt Projektleiter Dr. Daniel Rytz vom FEE. Mit Spektrometern lassen sich unterschiedliche Materialien und Gerätschaften analysieren und charakterisieren. Sie werden beispielsweise verwendet, um das Spektrum von Energiesparlampen, LED oder lichtemittierende Materialien für diese Lichtquellen zu beurteilen Kalibrieren bedeutet in diesem Zusammenhang: Einen Standard setzen – wie auch Waagen geeicht werden, man bei Fotos einen Weißabgleich macht oder alle PC-Monitore mit gleichem Kontrast, gleicher Helligkeit und ohne Farbstich einstellt. Der gelbe Einkristall in seiner Küvette fungiert als Standard für den gelben Spektralbereich des Lichts im Spektrometer. „Zwei weitere Einkristalle in grün und rot wollen wir ebenfalls gemeinsam entwickeln und dann herstellen“, sagt Prof. Dr. Thomas Jüstel, Dekan am Fachbereich Chemieingenieurwesen der FH Münster. Sie sind dann bei Messungen für den roten beziehungsweise grünen Spektralbereich im Einsatz.

Einkristalle herzustellen – genauer gesagt: zu ziehen – ist eine zeitintensive Angelegenheit, für die es obendrein Geduld und Fingerspitzengefühl braucht. Zwischen vier und sechs Wochen rechnet man beim FEE mindestens dafür. Dann lassen sich aus dem großen gezüchteten Kristall mit einem Laser kleine Würfel schneiden, die für die Kalibrierung verwendet werden und in die Spektrometer eingesetzt werden sollen.

„Herkömmliche Referenzmaterialien wie bestimmte anorganische oder organische Leuchtstoffpulver sowie Gläser, mit denen die Spektrometer bislang kalibriert wurden, gehen mit der Zeit kaputt oder verändern sich mindestens“, erklärt Prof. Jüstel. „Einkristalle hingegen sind an sich so perfekt, dass sie beinahe ewig stabil bleiben, das heißt immer die gleichen physikalischen Eigenschaften haben und mikroskopisch nicht voneinander unterscheidbar sind.“ Für einen einheitlichen Standard bei Messungen ist das ein wesentlicher Vorteil, der auch am Markt ankommt: Die ersten Anfragen liegen FEE bereits vor. Das Forschungsinstitut möchte schon bald mit der Produktion der Küvetten inklusive dem Einkristall zur Kalibrierung beginnen. Mit zum Projekt gehört es natürlich auch, dass das Team den Referenzeinkristall weiter ausoptimiert und Anwendungsprobleme klärt.


Den Artikel finden Sie unter:

https://www.fh-muenster.de/hochschule/aktuelles/archiv.php?pmid=7540

Quelle: Fachhochschule Münster (07/2018)
 
 
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