Einrichtungen

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Als Arbeitsgruppe für Elektroakustik führen wir verschiedenartige akustische Versuche und Messungen durch. Beispiele sind unsere Arbeiten über Piezoelektret-Wandler und mikromechanische Sensoren und Aktoren.

Zur Durchführung von Vorhaben dieser Art umfasst unsere Ausrüstung eine Sammlung verschiedenster Geräte von Brüel & Kjaer, Rhode & Schwarz und anderen maßgebenden Herstellern. Zu unseren Labors gehören außerdem ein reflexionsfreier Raum und ein Hallraum.

Der reflexionsfreie Raum ist ein Würfel mit einer Seitenlänge von etwa 5 m. Der Absorptionskoeffizient beträgt etwa 99 % für Schallwellen oberhalb von 70 Hz. Um Schallübertragung von außen durch die Wände zu reduzieren, steht der reflexionsfreie Raum auf 28 Spiralfedern, von denen jede 12 t trägt. Die Wände und die Tür sind von innen mit keilförmigen Absorbern verkleidet. Der reflexionsfreie Raum dient der Eichung von Lautsprechern und Mikrofonen, zu psychoakustischen Versuchen, Lärmmessungen und anderen Untersuchungen.

Der Hallraum ist von ähnlicher Größe. Um stehende Wellen zu vermeiden, weichen die Winkel zwischen zwei Wänden deutlich von 90 Grad ab und und gegenüberliegende Wände sind nicht parallel zueinander. Der Reflexionskoeffizient beträgt 99 % und die Nachhallzeit etwa 20 Sekunden. Zweck dieser baulichen Maßnahmen ist die Erzeugung eines diffusen Schallfeldes, was einen konstanten ortunabhängigen Schalldruck im Fernfeld bedeutet. Ähnlich wie der reflexionsfreie Raum steht der Hallraum auf 14 Spiralfedern, von denen jede etwa 12 t trägt. Der Hallraum wird eingesetzt zur Messung des Absorptionskoeffizienten von Materialien, der abgestrahlten Leistung von Lautsprechern und ähnlichem.

Für unsere Arbeiten auf dem Gebiet der Materialforschung besitzen wir Geräte zum Aufladen dielektrischer Materialien und Ausrüstung zur Messung von Ladungsdichte, Ladungsstabilität, Haftstellenparametern, Ladungsdynamik, Ladungsverteilung und piezoelektrischer Eigenschaften dieser Materialien.

Zum Aufladen von Dielektrika stehen neben einem modifizierten Elektronen-Rastermikroskop (REM) verschiedene Corona-Apparaturen zur Verfügung. Sie können mit und ohne Steuergitter betrieben werden sowie mit Spannungen von bis zu 60 kV an der Injektionsspitze. Das REM erlaubt Beschleunigungsspannungen von bis zu 40 kV, dabei kann der Elektronenstrahl stationär und defocussiert eingestellt werden oder auch focussiert als „Abtaststrahl“.

Die Ausrüstung zur Bestimmung der physikalischen Eigenschaften geladener Dielektrika umfasst statische Voltmeter, um Oberflächen-Potenziale zu messen, Öfen zum Ausheizen von Proben (Anealing), Apparaturen für themisch induzierte Entladung (TSD = thermally stimulated discharge) zur Messung von TSD-Strömen bei verschiedenen Aufheizraten, Geräte zur Schwingungserzeugung und -analyse für die Bestimmung der quasistatischen und dynamischen d33-Koeffizienten von piezoelektrischen Proben im Bereich von 1 mHz bis 1 MHz und neben weiteren Geräten einen gepulsten Laser, mit dem die Ladungsverteilung in Polymeren mit einer Auflösung von 1 µm gemessen werden kann.