In situ Untersuchung von Polymerkristallisation mit PS-OCT

Anfang der neunziger Jahre wurde eine neuartige Messmethode namens optische Kohärenztomographie (OCT) vorgestellt, welche ein höchst viel versprechendes Potential für hoch auflösende und kontaktfreie Bildgebung vom Inneren von semi-transparenten Proben besitzt. Dabei war und ist die biomedizinische Diagnostik die hauptsächliche Triebfeder für die Weiterentwicklung der OCT-Methode, im speziellen für alternative Kontrast- und erweiterte Bildgebungstechniken. Erstaunlicherweise sind OCT und deren instrumentelle Weiterentwicklungen außerhalb der biomedizinischen Diagnostik weitgehend unbekannt, obwohl OCT eine attraktive Kandidatin für nicht-biologische Anwendung ist, z.B. in der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung. Innerhalb des Projekts sollen daher erweiterte und fortgeschrittene Messmethoden im Zusammenhang mit OCT, über den derzeitigen Stand der Technik hinausgehend, entwickelt werden, mit speziellem Augenmerk auf Problemstellungen im Bereich der Materialforschung und -entwicklung. Im Detail soll Polarisations-sensitive OCT (PS-OCT) erstmalig hoch auflösend und in spektraler Bauweise bei einer Wellenlänge von 1.5 m durchgeführt werden. Dazu wird zuerst ein Pulslaser mit einer Photonischen Kristallfaser kombiniert werden, um ein für diese Zwecke geeignetes Lichtspektrum zu erhalten. Weiters wird der Detektor der OCT-Apparatur synchron mit der gepulsten Lichtquelle ausgelesen, um die Sensitivität der Messung auch bei schnell bewegten Objekten erhalten zu können. Dieser neuartige OCT-Aufbau wird sodann für die Charakterisierung dynamischer Prozesse eingesetzt, im speziellen für die Kristallisation von Polymeren: tiefenaufgelöste PS-OCT Messungen durchgeführt an abkühlenden Polymerschmelzen werden erstmalig direkt Aufschluss geben, wie die Kristallisation bei Prozess-relevanten Bedingungen, wie z.B. beim Spritzguss, abläuft. Ziel ist dabei, mit Hilfe der experimentellen Daten das Kristallisationsverhalten besser verstehen zu lernen, um genauere theoretische Modelle erstellen zu können.

Anfang der neunziger Jahre wurde eine neuartige Messmethode namens optische Kohärenztomographie (OCT) vorgestellt, welche ein höchst viel versprechendes Potential für hoch auflösende und kontaktfreie Bildgebung vom Inneren von semi-transparenten Proben besitzt. Dabei war und ist die biomedizinische Diagnostik die hauptsächliche Triebfeder für die Weiterentwicklung der OCT-Methode, im speziellen für alternative Kontrast- und erweiterte Bildgebungstechniken. Erstaunlicherweise sind OCT und deren instrumentelle Weiterentwicklungen außerhalb der biomedizinischen Diagnostik weitgehend unbekannt, obwohl OCT eine attraktive Kandidatin für nicht-biologische Anwendung ist, z.B. in der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung. Innerhalb des Projekts sollen daher erweiterte und fortgeschrittene Messmethoden im Zusammenhang mit OCT, über den derzeitigen Stand der Technik hinausgehend, entwickelt werden, mit speziellem Augenmerk auf Problemstellungen im Bereich der Materialforschung und -entwicklung. Im Detail soll Polarisations-sensitive OCT (PS-OCT) erstmalig hoch auflösend und in spektraler Bauweise bei einer Wellenlänge von 1.5 m durchgeführt werden. Dazu wird zuerst ein Pulslaser mit einer Photonischen Kristallfaser kombiniert werden, um ein für diese Zwecke geeignetes Lichtspektrum zu erhalten. Weiters wird der Detektor der OCT-Apparatur synchron mit der gepulsten Lichtquelle ausgelesen, um die Sensitivität der Messung auch bei schnell bewegten Objekten erhalten zu können. Dieser neuartige OCT-Aufbau wird sodann für die Charakterisierung dynamischer Prozesse eingesetzt, im speziellen für die Kristallisation von Polymeren: tiefenaufgelöste PS-OCT Messungen durchgeführt an abkühlenden Polymerschmelzen werden erstmalig direkt Aufschluss geben, wie die Kristallisation bei Prozess-relevanten Bedingungen, wie z.B. beim Spritzguss, abläuft. Ziel ist dabei, mit Hilfe der experimentellen Daten das Kristallisationsverhalten besser verstehen zu lernen, um genauere theoretische Modelle erstellen zu können.