Einsatz Tomografischer Methoden zur Untersuchung der Partikelbildung

Eine Vielzahl verschiedener Nanopartikel, wie etwa Carbon Blacks, Titania- oder Silica-Partikel, können in Verbrennungsprozessen erzeugt werden oder entstehen wie Ruß bei lokal fetter Verbrennung. Zum besseren Verständnis dieser Bildungsprozesse müssen oftmals mehrere Prozessparameter simultan erfasst werden. Da diese Prozesse oftmals hoch-turbulent ablaufen ist eine hohe zeitliche und räumliche Auflösung dringend erforderlich. Klassische bildgebende Verfahren stoßen hierbei aufgrund der Projektion des 3D-Prozesses in die 2D-Bildebene oftmals an ihre Grenzen.

Tomografische Methoden erlauben es hier, aus unter verschiedenen Ansichtswinkeln aufgenommenen Bildern auf die 3D-Struktur zurückzurechnen. So können unter anderem Temperaturen, Reaktions- und Partikelbildungszonen oder Partikelkenngrößen in reaktiven Strömungen in 3D untersucht werden. Hierzu werden am Lehrstuhl verschiedene Verfahren eingesetzt, bei denen entweder mehrere Kameras aus verschiedenen Positionen oder eine einzelne Kamera in Kombination mit Bildvervielfachern für die tomografische Rekonstruktion zum Einsatz kommen.

Werden für diese Messtechniken High-Speed Kameras verwendet, so kann neben lokal hochaufgelösten Daten auch die zeitliche Entwicklung des Prozesses erfasst und somit der Prozess besser verstanden werden.

Literatur