Aufbau eines Multi-Emitter-Röntgen-Arrays auf Basis von Feld-Emissions-Kathoden zur Steigerung der Röntgen-Intensität – MERA-Lux

Im Vorhaben soll ein Demonstrator eines neuartigen miniaturisierten Multi-Emitter-Röntgenarrays für die schnelle Bildgebung in der Computertomographie (CT) realisiert werden. Kernbestandteil sind auf Si-Chips hergestellte hochintegrierte Zeilen bzw. Arrays von Feldemissionselektronenquellen.

Mit auf dem Chip integrierten Elektronenoptiken soll es möglich sein, Elektronenstrahlen voneinander unabhängig an unterschiedlichen, dicht benachbarten räumlichen Positionen auf das Transmissionsfenster der vakuumverkapselten Röntgenquelle zu fokussieren. Damit lässt sich eine individuelle räumliche und zeitliche Ansteuerung der Emitter realisieren, wodurch es möglich wird, unterschiedliche Abtastungsmuster in den Computertomographie-Scan zu integrieren. Als Resultat ergibt sich eine höhere räumliche sowie zeitliche Auflösung des CT-Scans.

In Zukunft sollen die derzeit verwendeten Röntgenröhren mit thermischer Elektronen-Emission durch Feld-Emissions-basierte Emitter ersetzt werden. Diese lassen sich schneller schalten, unterliegen keinem/weniger Verschleiß und lassen eine höhere Integrationsdichte zu, weshalb sie vor allem im Bereich der industriellen CT Vorteile bringen. Da die Technik auf Silizium-Halbleitern basiert, kann von einer Skalierung und somit günstigen Herstellungskosten ausgegangen werden, was die spätere wirtschaftliche Umsetzung unterstützt.

BakeTex – Textile Backunterlage

Textile Produkte sind leicht und flexibel, somit ergeben sich immer mehr Anwendungen in der Industrie. Auch in der Bäckereibranche wird das Potenzial erkannt. Textilien können hier helfen, Energie und Ressourcen zu sparen. Im Projekt BakeTex wurde eine textile Backunterlage als Alternative zu herkömmlichen Backblechen entwickelt.

Evaluierung des Wachsausschmelzverfahrens zur Herstellung von HF-Komponenten (HF-Guss)

Das Wachsausschmelzverfahren ist ein gießtechnisches Verfahren zur Herstellung feiner Metallobjekte, das in Bereichen Anwendung findet, wo komplexe Formen und gleichzeitig präzise Details erforderlich sind. Bisher wird dieses Verfahren meist in der Schmuckindustrie eingesetzt. Eine industrielle Anwendung zur Herstellung von Komponenten der Hochfrequenztechnik ist bisher noch nicht bekannt. Dadurch, dass das Feingussverfahren Metallkomponenten mit entsprechender mechanischer Stabilität und Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse, wie z. B. Vibrationen und Stöße, zum Ergebnis hat, könnten viele Anwendungen in rauen Umgebungsbedingungen davon profitieren.

Insbesondere die Luft- und Raumfahrt oder die Schifffahrt sowie das Militär benötigt immer komplexer werdende Komponenten, z. B. Antennen für Radarsysteme mit besonderen Anforderungen an deren mechanische und thermische Stabilität. Im Rahmen des vorliegenden Projekts soll ein neuer Ansatz zur Herstellung von mechanisch robusten Hochfrequenz-Komponenten für den Millimeterwellenbereich evaluiert werden.

Schadenstolerante Hybridmaterialien als Bespannung für Leichtbaustrukturen in der Luftfahrt – Robust Skin

Das Projekt adressierte die auf Simulation gestützte Erforschung einer Material- und Prozesslösung für schadenstolerante Hybridmaterialien bestehend aus einem dünnen Faserverbund-Membranmaterial und einem damit verbundenen tragenden Stabwerk. Diese lokal verstärkten, flexiblen Membranen dienen zur aerodynamischen Formgebung von Leichtbaustrukturen zukünftiger urbaner Fluggeräte, welche sich durch eine geringe Reisefluggeschwindigkeit sowie hohe Robustheitsanforderungen auszeichnen.

3D-Muskelbildgebung zur Diagnose neuromuskulärer Erkrankungen – SMART-3D

Neuromuskuläre Erkrankungen fassen eine Vielzahl von unterschiedlichen Erkrankungen zusammen, die Menschen jedes Alters betreffen, insbesondere aber Kinder. SMART-3D entwickelt eine neue Technologie zur großflächigen und risikoarmen 3D-Bildgebung von Muskelgewebe, um eine objektivere Diagnostik und genauere Verlaufsbeurteilung zu ermöglichen.