Material- & Werkstofftechnik

Eintor-Messverfahren - Verfahren zur Messung von dielektrischen Materialparametern

Ref.-Nr. 5627

Keywords: Messsystem, HF-Technik, Materialcharakterisierung, Permittivität

Diese ist zum Einen notwendig, wenn bestimmte Materialien in Hochfrequenzsystemen eingesetzt werden sollen. Zum Anderen kann die Betrachtung der Permittivität und ihres Verlaufs über die Frequenz zur Materialbestimmung verwendet werden. Heutige, kommerzielle Messverfahren zur Bestimmung der Permittivität beruhen häufig auf Koaxialsonden oder Transmissionsmessungen und sind meist auf einen Messbereich bis 67 GHz beschränkt. Zudem benötigen die Zweitor-Messungen sehr teure Messgeräte. Freistrahlende Messverfahren benötigen darüber hinaus vergleichsweise große Probenvolumina. Das neuartige Eintor-Messverfahren kann mit einem einfachen und kostengünstigen FMCW-Radargerät durchgeführt werden, das deutlich höhere Frequenzen erreicht. Mit der Messung werden Reflexions- und Transmissionseigenschaften des Materials bestimmt, aus denen die dielektrischen Materialeigenschaften ermittelt werden können. Anhand von Referenzkennlinien und Messmodellen können dielektrische Materialparameter schnell bestimmt werden. Durch eine Signalaufteilung und zeitliche Filterung, erlaubt die Erfindung eine 2-Port-Messung eines Objektes mit Hilfe eines 1-Port Messgerätes.

Vorteile

  • Einfacher Aufbau
  • Niedrige Kosten
  • Bestimmung der Permittivität
  • Mobiler Einsatz
  • Minimale Probengrößen
  • Materialbestimmung kritischer/teurer Substanzen

Kommerzielle Anwendung

Das Eintor-Messverfahren ermöglicht auch bei kleinsten Probenvolumina, geringer als ein Zehntel der Wellenlänge, dielektrische Messungen. Einsatzgebiete sind beispielsweise die Entwicklung von Werkstoffen für die Elektronik, aber auch die Materialdetektion. Der einfache Aufbau ermöglicht auch den mobilen Einsatz und somit die detaillierte Analyse sicherheitsrelevanter, ortsgebundener Substanzen.

Aktueller Stand

Es liegt ein funktionsfähiger Prototyp vor, der die Wirksamkeit nachweist. Die Hochschule hat eine Patentanmeldung beim Deutschen Patent- und Markenamt eingereicht. Internationale Nachanmeldungen sind möglich. Im Namen der Ruhr-Universität Bochum bieten wir interessierten Unternehmen die Möglichkeit zur Lizenzierung und Weiterentwicklung der Technologie an.

Eine Erfindung der Ruhr-Universität Bochum.

Dipl.-Ing. Martin van Ackeren

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