, , ,

<<

-  >> 
Pages:     | 1 |   ...   | 32 | 33 ||

VII ...

-- [ 34 ] --

Die Filme TiO2 werden auf der experimentalen Anlage mit dem Verfahren von Magnetronszerstubung -200Ȼ [2] bekommen. In der Arbeit wurde die folgende Regimezerstubung verwendet: die Zielscheibe ist Titan, der Druck des Sauerstoffs ist 10-1 Pa, die Spannung der Entladung ist 335 V, der Strom ist 2,3 A. Die Frequenz ist 60 kHz. Als Unterlage diente der Stahl, der fr die Anwendung des medizinischen Implantat gebilligt ist. Fr die Bestimmung des Elementbestandes der Deckung wurde die Rntegdifraktrometrischeanalyse (RDA) verwendet. RDA wurde auf abtastend schritt- Difraktometer in der Geometrie des gleitenden Strahls ( = 1 ), Cu K die -Ausstrahlung durchgefhrt. Die mechanischen Eigenschaften der Deckungen wurden von der Methode dynamischer Nanoindentation mit dem Gert NHT-S , , 20 23 2010 . VII ʻ 000X bei der Belastung 5 mN untersucht. Nanohrten, der Elastizittsmodul und die Kontakthrte wurden nach der Methode Olivers-Farra erklrt. Die elastische Wiederherstellung wurde nach den Kurven der Belastung Ausladens erklrt. Die Dicke der Deckung wurde auf dem Profilometer Talysurf 5 gemessen.

In der Arbeit wurde die oberflchliche Leitfhigkeit gemessen. Der Widerstand wurde wie der Widerstand des Quadrates auf der Oberflche der Deckung erklrt, wenn der Strom von einer Seite des Quadrates zu anderem geht. Alle Messungen wurden im Vakuum die 10-3 Pa durchgefhrt. Der Block der Messung der Leitfhigkeit ist auf Grund vom Elektrometer 7-30, des digitalen Voltmeters W7-21 und der Quelle der konstanten Spannung 5-47 erfllt. Der Messbereich der Strme (10-510-1) A. Die Probe, der in den zylindrischen Ofen untergebracht ist, wird fr die Rechnung der Sendung der Wrme von der Ausstrahlung von den Stirnerhitzern erwrmt, die zulassen, das gleichmige thermische Feld im Umfang des Ofens zu schaffen.

Die Temperatur der Probe wurde chromel-aluminium vom Thermoelement gemessen. Das Intervall der Temperatur 293-500. Die Daten ber den Strom und die Temperatur werden auf den Kontroller gereicht, der die Stromquelle des Heizelementes nach dem aufgegebenen Algorithmus verwaltet. Die endgltige Datenverarbeitung und die Bildung des Drehbuches des Experimentes fhrt der PC aus.





Die Dicke der erhaltenen Deckungen war im Abstand von 0,35-2 m. Die Geschwindigkeit der Gr der e Filme TiO2 hat 6 nm/min. Die Daten der Rntgenstrukturanalyse zeigen, dass die Komponenten der Filme Anatas (69,8%) und Rutil (8,1%) sind. Der Film hat die nanokristalline Struktur. Der mittlere Umfang des Kornes bildet die Gre 13,83 nm. Das Glhen der Deckung bei 750 in der Luft bringt zur Kristallisation der amorphen Phase und der Gre des Inhalts des Rutils bis zu 80%.

Die Forschung der mechanischen Eigenschaften der Deckungen zeigt, dass der Charakter der Deformation der Deckung elastisch-plastisch ist. Bei der Abnahme der Belastung, geschieht die Teilwiederherstellung des Abdruckes, dabei nimmt die Stufe der Wiederherstellung mit der Gre der Dicke der Deckung zu. Nach den Kurven der Belastung-Ausladens wurde die elastische Wiederherstellung R bestimmt: R(%) = H m H 0 100%, wo Hm - die Hm maximale Tiefe der Einfhrung des Indentors, 0 - die Tiefe des restlichen Abdruckes. Der experimental gemessene Parameter 0 charakterisiert die Grenze der Fliebarkeit der Deckung. Die Vergrerung der elastischen Wiederherstellung mit der Gre der Dicke der Deckung zeugt von der Vergrerung der Elastizitt der Deckung und ihrer Fhigkeit, die Form nach der Abnahme der Belastung wieder herzustellen. Es verringert die Mglichkeit der Bildung der Risse auf der Oberflche der Deckung.

Die Temperaturabhngigkeiten der spezifischen oberflchlichen elektrischen Leitfhigkeit s sind auf der Zeichnung 2 gebracht. Die Bedeutungen s der Deckungen TiO2 verschiedener Dicke sind in der Tabelle 1 vorgestellt.

Tabelle Die Bedeutungen s und E der Filme verschiedener Dicke bei der Zimmertemperatur.

Die Dicke der 0 0,7 1,4 Deckung, m s, hm-1 (293 K) 2.610-20.110-2 6,810-50.3410-5 2,910-60,1510-6 3,110-90,1610- , eV 0,0450,002 0,20,01 0,360,018 0,320, Bei der Messung der Leitfhigkeit im Betrieb der Erwrmung-Abkhlung stimmen die Ergebnisse befriedigend berein. Also ndert der Prozess der Messung den Zustand des Musters nicht, und nach der Abkhlung kehrt er in den Ausgangszustand zurck, was vom Gleichgewichtscharakter der verlaufenden , , 20 23 2010 . VII ʻ Prozesse zeugt. Die gebrachten Daten zeigen, dass die Temperaturabhngigkeit oberflchlich (s) der ( ) = 0 exp E kT, wo 0 Leitfhigkeit des Filmes TiO2 den exponentialen Charakter hat:

vorexponentialer Faktor, - die Energie der Aktivierung der Elektroversetzung. Fr den Fall der Strstelleleitfhigkeit ist die Energie, die in die Kennziffer die Aussteller eingeht, ist gleich der Lagerungstiefe der Beimischung E.

Fe (100) R (210) R (320), A (215) A (101) A (211), R (211) Fe (300) Intensity Fe (200) R (110) A (200) R (101) A (004) A (204) 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 2, Abb. 2. Die Temperaturabhngigkeit der Abb. 1. Difraktogramm die Filme TiO2 spezifischen elektrischen Leitfhigkeit der Filme des Titandioxyd TiO2 verschiedener Dicke.

1 - die Leitsfhigkeit das Substrat das Silizium Si ohne Deckung;





2 - 0,7 m 3 - 1,4 m;

4 - 2 m.

Die Frage ber die Natur der Ladungstrger im tiefgekhlten strukturell-empfindlichen Bereich der Filme TiO2, von Magnetronszerstubung gebildet sind, bleibt ffen. Die Elektroversetzung in den Nichtleitern kann durch sowohl Ionen, als auch elektronische Prozesse bedingt sein. Der elektronische Mechanismus der Leitfhigkeit, die von der Temperatur abhngig kann sein: a) elektronisch nach den unlokalen Zustnden;

) der Strom hngt von der Beweglichkeit der Elektronen mit der Energie auf der Hhe Fermi oder unweit der Sprungleitfhigkeit ab.

Man kann vermuten, dass die Leitfhigkeit der feinen Filme TiO2 den elektronischen Charakter hat und ist von den Elektronen bedingt, wessen energetische Niveaus in der Tiefe der untersagten Zone in der Entfernung 0,2-0,4 eV vom Grund der Zone der Leitfhigkeit liegen.

Die magnetron Deckungen TiO2 haben die Fhigkeit, die Form nach der Abnahme der mechanischen Belastung wieder herzustellen. Die Deckungen werden auf das durchfhrende Material der Unterlage gleichmig aufgetragen. Die Leitfhigkeit des Filmes TiO2 hat den dielektrischen Charakter. Die Leitfhigkeit des Filmes verringert sich mit der Gre ihrer Dicke.

Die Arbeit ist von der Staatliche Vertrag 02.512.11.2285 untersttzt.

LITERATUR UND QUELLENVERZEICHNIS 1. Zyganow I.A., Posdnjakows A.I. das Erhalten der hmovereinbaren Deckungen aufgrund des Titan von der Methode plasmen-immersionen der Ionenimplantation // Physikers des festen Krpers, der Bote der Nischegoroder Universitt von N.I.Lobatschewski, 2007. 1. - S. 52-56.

2. Kusmin O.S., Kositsin L.G. et all Automatic Installation for Magnetron Spattering Deposition of Nanostructured Coatings with Middle-Frequency Discharge of Oil-Free Plasma // Proceedings of the 9th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows, Tomsk. 2008. S. 35-37.

, , 20 23 2010 . VII ʻ WRMETECHNISCHE OFEN FR BASALTSCHMELZEN N.E. Pestrezowa Der wissenschaftliche Betreuer: Kandidat von Ingenieurwissenschaften A.A. Ditz Der Sprachberater: Lektorin R.A. Malkowa Tomsker Polytechnische Universitt, 634050, Russland, Tomsk, Leninastrasse, E-mail: natik_89@sibmail.ru .. : , ... .. : .. , , . , . , 30, E-mail: natik_89@sibmail.ru .

, , . , .

Zur Zeit wchst die Nachfrage nach den umweltfreundlichen und dauerhaften Dmmstoffen jhrlich.

Experten schtzen, dass das jhrliche Wachstum des Marktes fr Wrme-Dmmmaterial mindestens 10-15% liegt. Die Gesamtnachfrage aller Sektoren der russischen Wirtschaft in der Isolierung bis zum Jahr 2015 beluft sich auf nicht weniger als 70 Mio. m3. [1].

Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften der Basalt-Faser und Produkte auf Basis ist immer breiteren Einsatz in allen Branchen eingesetzt. Material basieren auf Basalt Faser kann bei den Temperaturen bis zu 700 C bestndig sein, resistent gegen Suren und Laugen, haben erhebliche mechanische Festigkeit und damit erfolgreich schob die Produkte aus Fiberglas.

Die Produktion von Basalt-Fasern auf den Eingang von geschmolzenem Basalt in das Schmelzen der verschiedenen Einheiten und die weitere Bearbeitung der in unterschiedlicher Weise Schmelze basiert. Basalt ist ein ausgezeichneter Rohstoff, ist es fr die Tatsache, dass die Natur bereits teilweise erfllt ersten Schmelzen des Materials bemerkenswert.

Bis heute gilt eine groe Zahl von unterschiedlichen thermischen Einheiten zum Schmelzen von Basalt. Dies kann im Design fen und anderen Gerten. Traditionell angewendet fr Basalt Schmelzen Kuppel (Abb. 1), die auf festem Brennstoff oder Gas arbeiten.

, , 20 23 2010 . VII ʻ Abb.1 Kupolofen Abb. 2 Ofen zum Basaltschmelzen In der Kuppel gefllt ist Schicht fr Schicht Brennstoff und Erz, die bei der Verbrennung von Kraftstoffen schmelzen.

Auch kann es Schmelzfen in unterschiedlichen Ausfhrungen und arbeitet mit dem Gas, den flssigen Brennstoffen und auch elektrischen (Abb. 2).

Vor kurzem mehr und mehr begann Erzschmelzofen und Induktionsschmelzofen zu erscheinen, die bei Temperaturen bis 2000 C funktionieren. Diese Einheiten sind produktiv genug sind, erhalten sie eine zufrieden stellende Qualitt zu schmelzen. Diese Herde bestehen aus einem wassergekhlten Tiegel und schmilzt durch Absorption elektromagnetischer Energie der Ladung.

Einige dieser Linien der Arbeit in der Region Nowosibirsk, Region Krasnojarsk. Bekannte Methoden zur Herstellung der Basalt-Schmelze mit Niedrigtemperatur-Plasma.

Alle Schmelz-Einheiten haben ihre eigenen Merkmale und die Wahl einer Einheit hngt von vielen Faktoren ab:

1) Zusammensetzung und Qualitt der Rohstoffe die Verfgbarkeit von Energieressourcen;

2) die Verfgbarkeit von Investitionen;

3) von der Ausfhrung;

4) Art der Verarbeitung der Schmelze;

Bei der Konstruktion von fen zum Schmelzen von Basalt ist zu bercksichtigen, eine Reihe von Eigenschaften dieses Materials. In der Zusammensetzung der Basalte enthalten viel Eisen (bis zu 15 Gew.%). In diesem Zusammenhang ist das von Basaltfelsen Schmelze hat eine starke Farbe und Wrme sehr schwach in die Schmelze durch Strahlung bertragen. Der Verlauf der Temperatur knnen bis zu 300C. Das stellt eine Beschrnkung der Tiefe des Beckens, die optimale Tiefe von 200 mm.

LITERATUR UND QUELLENVERZEICHNIS 1. : : ..

;

- 164 c.

2. /.. , .. . .:

, 2002. 416 .

, , 20 23 2010 . VII ʻ DIE ANALYSE VON ROHSTOFFEN UND EVALUIERUNG FR BASALTHERSTELLUNG A.A. Polowodowa Der wissenschaftliche Betreuer: Kandidat von Ingenieurwissenschaften A.A. Ditz Der Sprachberater: Lektorin R.A. Malkowa Tomsker Polytechnische Universitt 634050, Russland, Tomsk, Leninastrasse, E-mail: alinochka429@mail.com .. : . , ... .. : .. 634050, , . , . , E-mail: alinochka429@mail.com .

. , .

Zur Zeit wchst jhrlich das Bedrfnis nach den umweltscheuenden und dauerhaften Wrmeisolierstoffen.

Nach den Schtzungen der Fachkrfte betrgt die jhrliche Zunahme des Marktes von wrmeisolierenden Materialien nicht weniger als 10-15%. Das allgemeine Bedrfnis aller Zweige der russischen Wirtschaft wird in Wrmeschutzen nicht weniger als 70 Millionen m3.

Eine der Hauptarten von Wrmedmmaterialen ist die mineralische Watte, die ber hoche Wrme- und schalldmpfenden Eigenschaften, Nichtentflammbarkeit verfgt, hat niedrige Hygroskopizitt, hohe chemische Standhaftigkeit zu den alkalischen und surehaltigen Umgebungen und ist ein kologisch reines Produkt.

Der Ausgangsrohstoff fr die Produktion der basaltenen Fasern sind die basaltenen Arten der vulkanischen Herkunft. Sie haben eine hohe natrliche chemische und thermische Standhaftigkeit. Die basaltenen Arten ist ein Einkomponentenstoff, deren Bereicherung, Schmelzen und Homogenisierung im Ergebnis der altertmlichen vulkanischen Arbeiten erzeugt wurden. Dabei ist ein wesentlicher Energieaufwand von primren Basaltschmelzen ist von Natur gebildet. Im Gegensatz zu Rohstoff ist Basalt das fertige Naturrohstoff fr Fasernherstellung. Es fhrt zur Produktion der nicht hohen Qualitt, oder der Erhhung der Energieeffizienz nach dem primren Schmelzen der Basalte von der Natur. Die Gewinnungskosten des basaltenen Rohstoffs sind nicht hoch.

Fr die Produktion der basaltenen Fasern mit den aufgegebenen Charakteristiken nach der Haltbarkeit, der chemischen und thermischen Standhaftigkeit, bestimmten elektroisolierenden Eigenschaften, muss man die basaltenen Arten mit den geforderten Charakteristiken nach der chemischen Verbindung und Arbeitseigenschaften verwenden.

Zur Zeit sind auf den Territorien von Altairegion, der Nowosibirisker, Kemerowo- und Tomsker Gebieten von den Geologen 232 Komplexe von Eruptivgesteinen gewonnen, wobei die Zusammensetzung aus Basalt, Diabas und Gabbro besteht. So kann es im Sd-West-sibirien die sichere Rohstoffbasis fr die Produktion der mineralischen Mineralwatte [1] geschaffen sein.

Die Basaltfasern werden aus dem billigen Einkomponentrohstoff bei Einstufenverfahren, was ihre die , , 20 23 2010 . VII ʻ Selbstkosten (auf 15-20%) rediziert. Dabei wird aus 1kg des Basaltrohstoffs 1 kg Fertigbasaltfasern erstellt.

Fr die Produktion der Basaltfasern sind folgende Kriterien vom Gestein wichtig:

1) Leichtschmelzen von der Beschickung, die Schmelztemperatur der Beschickung im Kupolofen ist 1550-1700 ;

2) nicht hoche Viskositt und die Oberflchenspannung der Schmelze, die Schmelzenviskositt soll 250 Pascalbei 1300 , 150 Pascalbei 1400 und 50 Pascal bei 1500 sein;

3) Vernderung der Schmelzenviskositt bei der Temperatursenkung soll langsam sein;

4) Suregradmodul des Rohmischung soll nicht weniger - 1,2 sein.

5) Zugnglichkeit und die ausreichenden Bilanzvorrte, das Transportnetz (Auto-, Eisen- bahnen, Wasserkanalle);

6) Rohstoffquelle vom Verarbeiterbetrieb;

7) stndige chemische und mineralogische Rohstoffbestandteile, die die Schmelze bei der nicht hochen Temperatur und dem gren Intervall der Viskositt fr die Fasernbearbeitung ermglichen, gegen Atmosphre-, Temperatur-, physikalisch-chemische Faktoren bestndig sind;

8) nicht besonders komplezierte Vorbehandlung des Rohstoffes [3].

Zur Zeit gibt es in der Literatur diverse Forschungsmethodiken des Rohstoffs fr die Evaluierung zur Basaltfasernproduktion, aber in allen Methodiken gibt es die Gesamtpunkte: Untersuchung der Chemie- und Phasen- Zusammensetzung der Rohstoffe;

Berechnung der Oberflchenspannung und Viskositt;

Sud im Labor.

Um die Mglichkeit fr die Verwendung von Basalt-Fasern zu haben, bestimmt man die obere und untere Grenzwerte der Kristallisation, die Abhngigkeit der nderung der Viskositt von der Temperatur, dann zieht man die Konsequenzen auf Grund von dieser Parameter fr die Evaluierung zu bestimmten Arten von der Fasernproduktion. [2] In der Forschungsarbeit wird die Diabaselager in Region Kemerowo und Kalkstein in Region Tomsk untersucht, die chemische Analyse von Materialien in der Tabelle 1 wird dargestellt.

Tabelle Chemische Zuzammensetzung der Rohstoffe Material Oxidgehalt, Masse% Na2O, K2O .. SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe2O3 TiO2 SO Diabas 54,04 17,83 7,91 3,69 12,16 2,10 - - 2, Kalkstein 1,48 0,28 53,67 0,75 1,64 - - 1,35 40, Fr die Berechnung des Suregrad- und Viskositt- moduls folgende Formel verwendet:

SiO + 2 Al O 2 = 2 Fe O + CaO + MgO + 2 K O + MnO + TiO 23 2 Dementsprechend Berechnungen sind Mk = 6,2, Mw = 3,04, aber in der Literatur werden die Angaben fr die Schmelze mit guten Eigenschaften aus den Rohstoffen genannt: Mk = von 3 bis 6, Mw = 1,5-2,5. Dieser Diabas hat den berhhten Wert, hocher Suregradmodul zeugt davon, dass die Zusammensetzung des Diabas groe Anzahl von sauren Oxiden hat. Hoher Viskosittmodul aufklrt darber, dass die Arbeitszhigkeit bei hheren Temperaturen erreicht wird. Diese Parameter zeigen, dass die Verwendung des Diabases unrentabler ist als Ein Komponenten-Materialien. In der Regel werden in solchen Fllen die Zusatzstoffe CaO verwendet. Es wird Kalkstein aus Kalkablagerungen von Tomsker Gebiet, dessen chemische Zusammensetzung in der Tabelle dargestellt wird. Auf die Basis der Diabas und Kalkstein wird die Mischung hergestellt. Es wird besser, wenn der Gehalt von Kalkstein weniger als 18% ist.

, , 20 23 2010 . VII ʻ LITERATUR UND QUELLENVERZEICHNIS 1. . // , 2009, 8.

2. . .. , .. // : 8 - 6-7 2008. (. ).

3. .

.. // : 8 - 6-7 2008. (. ).

LASERMATERIALBEARBEITUNG T.S. Saispaeva Wissenschaftlicher Betreuer: Dozent A.J. Arljapov Polytechnische Universitt Tomsk, Russland, Tomsk, Lenin Prospekt, 30, E-mail: Saispaeva@mail.ru .. : .. , , . , . , 30, E-mail: Saispaeva@mail.ru , . . , .

, .

Laser werden in der Materialbearbeitung bereits seit vielen Jahren als zukunftsweisendes Werkzeug fr verschiedenste Fertigungsverfahren propagiert. Mit Hochleistungslasern lassen sich Werkstoffe schneiden, fgen, auf- oder abtragen und hrten. Allgemeine Vorzge des Lasers liegen auf der Hand: kraftfreie Energieeinbringung, geringe Wrmebelastung der Bauteile sowie schnelle, przise und flexible Nutzung sprechen fr ihn.

Im Jahre 1960 prgte der amerikanische Physiker Theodore Maiman den Begriff Laser, indem er erstmalig den Lasereffekt experimentell nachwies und auf diese Weise den ersten funktionsfhigen Laser herstellte. Das nunmehr in den alltglichen Sprachgebrauch eingegangene Wort Laser setzt sich aus den Anfangsbuchstaben der englischsprachigen Beschreibung einer besonderen Form der Lichterzeugung zusammen: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (Lichtverstrkung durch stimulierte Strahlungsemission). Aufgrund der einzigartigen Eigenschaften des Laserlichts fand der Laser zunchst Verwendung in der Nachrichten- und Messtechnik. Das Potential des Lasers, Strahlungsenergie von hoher Leistung und Intensitt zu erzeugen, wurde schnell erkannt, so dass nachfolgend auch Laser mit hohen Ausgangsleistungen fr die Werkstoffbearbeitung , , 20 23 2010 . VII ʻ entwickelt wurden. In der Materialbearbeitung werden Laser berwiegend zum Erhitzen, Schmelzen und Verdampfen von Werkstoffen eingesetzt. Sowohl die Vielfalt als auch die Anzahl gegenwrtiger Anwendungen und Prozesstechnologien mit Lasern ist daher gro. Der Fachbegriff Lasermaterialbearbeitung ist ein Sammelbegriff fr alle Prozesstechnologien, die Laserstrahlung zur Bearbeitung von Werkstoffen einsetzen.

Die Bedeutung des Lasers fr die Materialbearbeitung hat in den vergangenen Jahren deutlich zugenommen, welches auf eine berdurchschnittlich erfolgreiche Weiterentwicklung der Laserstrahlquellen und -technologien zurckzufhren ist. Nicht ohne Grund hat der Laser als Werkzeug in der Fertigungstechnik einen festen Platz eingenommen [1].

Das Laserstrahlschneiden und schweien ist in der industriellen Produktion bereits weitgehend etabliert.

Derzeitige Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zielen auf das Prozessverstndnis laseruntersttzter Trenn und Fgetechniken sowie auf hhere Prozessgeschwindigkeiten bei gleichzeitig steigender Przision.

Das Laserstrahlschneiden gehrt zu den bekanntesten Lasertechnologien und ist in der Massenproduktion seit langem eine Alternative zum konventionellen Schneiden mit Stanzwerkzeugen. Der Laserstrahl als verschleifreies, berhrungsloses sowie flexibel und kontrolliert einstellbares Werkzeug bietet eine exzellente Qualitt des Schneidprozesses und fhrt zu einer hohen Automatisierbarkeit. Neue brillante Strahlquellen, wie Faser- oder Scheibenlaser, zeigen vllig neue Einsatzmglichkeiten hinsichtlich Materialart, Materialdicken und Prozesseffizienz auf. Neue hochdynamische Systeme und Strahlablenkoptiken machen das Laserstrahlschneiden als Fertigungstechnologie immer attraktiver.

Fr das Laserstrahlschneiden werden aufgrund der grundstzlich hohen Anforderung an Strahlqualitt und Laserleistungen CO2-Laser oder Festkrperlaser mit Laserleistungen von 1 bis 6 kW eingesetzt. Aber moderne Hochleistungs-CO2- Laser mit ( = 10,6 m) erzielen aufgrund der deutlich besseren thermischen Verhltnisse eine hhere Strahlqualitt als Hochleistungs-Festkrperlaser. Das dementsprechend kleinere Strahlparameterprodukt ermglicht so eine Fokussierung auf kleinste Fokusdurchmesser bei gleichzeitig groen Schrfentiefen, so dass in der industriellen Anwendung berwiegend CO2-Laser fr das thermische Schneiden verwendet werden.

Der Schneidprozess entsteht auf folgender Weise. Durch die hohe Laserleistung wird das Material erhitzt, geschmolzen und teilweise verdampft. Das Material wird aus der Schnittfuge ausgeblasen. Der Schneidgasstrom, der das Entfernen der Schmelze untersttzt, tritt zusammen mit dem Laserstrahl aus der Dse aus. Der Schnittspalt entsteht durch das Bewegen des Werkstcks oder des Schneidkopfes. Sowohl beim Einstechen als auch beim Laserschneiden kann der Prozess durch Hinzufgen eines Gases untersttzt und die Schneidergebnisse beeinflusst werden.

Die Auswahl des Einstechgases oder des Schneidgases ist davon abhngig, welches Material bearbeitet und welche Qualittsansprche an das Werkstck gestellt werden. Als Schneidgas verwendet man in der Regel entweder Sauerstoff, Stickstoff, Argon oder einfach Luft.

In Abhngigkeit vom Schneidgas sind die zwei Verfahrensvarianten Laserstrahlschmelz- und Laserstrahlbrennschneiden zu unterscheiden.

Beim Laserstrahlbrennschneiden mit Sauerstoff und einem Schneidgasdruck von maximal 6 bar wird das Material geschmolzen und zu einem Teil oxidiert. Die entstandene Schmelze wird zusammen mit den Eisenoxiden aus der Schnittfuge ausgeblasen. Der Oxidationsvorgang liefert zustzliche Energie, die den Schneidprozess dahingehend beeinflusst, dass hhere Schneidgeschwindigkeiten mglich sind und grssere Materialdicken bearbeitet werden knnen als beim Schneiden mit Stickstoff. Und die Oxidationsschicht, die sich an den Schnittflchen bildet, hebt den Korrosionsschutz der Flchen bei Edelstahl auf.

Beim Schmelzschneiden werden Stickstoff oder Argon als Schneidgase verwendet. Auch bei diesem Vorgang wird das Material erst geschmolzen und mit Hilfe eines Schneidgases in der Regel Stickstoff aus der Schnittfuge ausgeblasen.

Das Laserstrahlschneiden umfasst die Bearbeitung solcher Werkstoffe, wie Stahl, Rostfreier Stahl, Kupfer, , , 20 23 2010 . VII ʻ Titan, Messing, Plexiglas, Holz, Papier u.a [2].

Mit der Entwicklung von neuen Lasern mit hheren Strahlqualitten und Leistungsdichten konnten die Grenzen beim Schweien schwer schweibarer Sthle deutlich erweitert werden. Verstrkt wurde dies durch die vorangetriebenen Entwicklungen - zum Laserinduktionsschweien mit einem in den Schweiprozess integrierten, lokalen induktiven Wrmeeintrag und zum Laserstrahlschweien mit werkstoffangepasstem Schweizusatzwerkstoff.

Whrend erstes geeignet ist, niedrig- und unlegierte Vergtungssthle bis zum eutektoiden Kohlenstoffgehalt effektiv rissfrei zu schweien, ermglicht die zweite Entwicklung in Kombination mit einer spezifischen Schweinahtvorbereitung, angepassten Steifigkeitsverhltnissen und optimierten Laserstrahlparametern fehlerfreie Schweiverbindungen mit Gusseisen. Das Laserstrahlschweien von Differenzialgetrieben ist nur eines von vielen Beispielen, wie durch Einsparung aufwndiger und gewichtsintensiver Schraubverbindungen Prozessketten erheblich verkrzt und gleichzeitig Chancen fr echte Leichtbaukonstruktionen geboten werden.

Konsequent betriebener Leichtbau erfordert hochmoderne Fgeverfahren, wie Laserstrahlschweien oder Kleben. Sie erobern sich immer weitere Gebiete im Flugzeug-, Raketen-, Triebwerks- und Satellitenbau. Viele Betriebe konzentrieren sich dabei insbesondere auf Verfahrensentwicklungen zum Laserstrahlschweien von schwer schweibaren Al-, Ti- und Ni-Legierungen sowie intermetallischen Verbindungen. Eine primre Entwicklungszielstellung fr die Fertigung von Passagierflugzeugen besteht in der Verringerung des Strukturgewichtes bei gleichzeitiger Senkung der Fertigungskosten. Dazu kann das Laserstrahlschweien von Versteifungselementen in Rumpfstrukturen wesentliche Beitrge leisten. Aus Grnden der Nahtausbildung, der Belastbarkeit und des Verzuges erfolgt das Schweien mittels zweier Laserstrahlen [3].

In letzter Zeit wurden verstrkt Laserschweihybridverfahren entwickelt, wobei der Laserstrahl mit einer konventionellen Schweitechnologie, wie beispielsweise MIG zum kombinierten Einsatz kommt. Dabei werden die Vorteile beider Verfahren kombiniert und die Nachteile eliminiert. Einerseits erschliet diese Technologie neue Anwendungen, die aus den Synergieeffekten entstehen, andererseits substituiert es Anwendungen, die bisher jeweils einem der beiden Verfahren zugeordnet waren.

Hierzu werden zwei Entwicklungsansatze des Lasers verfolgt: Einerseits die weitere Optimierung bestehender Laseranwendungen und andererseits die Erschlieung zustzlicher Anwendungsbereiche unter Bercksichtigung der Entwicklung neuer Laserstrahlquellen. Treibende Kraft sind produktionstechnische Herausforderungen wie effizienter Ressourceneinsatz sowie krzere Time-to- Market- und Produktlebenszyklen bei gleichzeitig hherer Variantenvielfalt und gestiegenen Qualittsanforderungen. Eine erfolgreiche Etablierung der Lasertechnologie erfordert dabei die Betrachtung aller relevanten Einflussfaktoren von der Laserstrahlquelle ber die Systemtechnik und die entsprechende Prozesstechnologie bis hin zur Qualittssicherung [1].

Im Mai 2010 jhrt sich die Erfindung des ersten funktionierenden Lasers durch Theodore H. Maiman zum fnfzigsten Mal. Seit der US-amerikanische Wissenschaftler den ersten knstlichen Lichtblitz zndete, hat die Lasertechnologie den Alltag erobert. Laser verbinden und trennen, Laser heilen, Laser bertragen Informationen. Die Lasermaterialbearbeitung gilt heute als wirtschaftlich bedeutende Schlsseltechnologie in der modernen Produktionstechnik.

LITERATUR UND QUELLENVERZEICHNIS 1. Fritz Klocke, Wilfried Knig. Fertigungsverfahren: Abtragen, Generieren und Lasermaterialbearbeitung. SpringerLink, 2006 [ ] :

2. S&S Steinhuber GmbH. Laser http://steinhuber.biz/attachments/029_begriff%20laser.pdf 1.03.10.

3. Fraunhofer Verbund. Tailored Light. Licht als Werkzeug. [ ] :

http://iws.fraunhofer.de/pub/Tailored_Light_2009.pdf - 1.03.10.

, , 20 23 2010 . VII ʻ UNTERSUCHUNG VON DEN EIGENSCHAFTEN DER SILIZIUM-SUBSTITUIERTEN HYDROXYLAPATIT (SI-HA)-BESCHICHTUNG GESPRITZT DURCH DAS HF-MAGNETRON SPUTTERN M.A. Surmeneva Polytechnische Universitt Tomsk, Lenina Strae, 30, 634050 Tomsk Wissenschaftlicher Betreuer: Dr. R. A. Surmenev E-mail: feja-mari@yandex.ru , - .. : ..-.., . . .. , 634050, , ., . , E-mail: feja-mari@yandex.ru - . -, , , : . in vitro + SBF- 37 C. -.

Die Motivation fr den Einsatz von Calciumphosphaten basiert auf der Idee, einen Werkstoff zu verwenden, der eine dem Knochen hnliche chemische Zusammensetzung aufweist. Hydroxylapatit (HA) ist der wesentliche mineralische Anteil des Knochens. Reines HA hat die Strukturformel Ca10(PO4)6(OH)2. HA oder Tricalciumphosphat (TCP) sind biokompatibel und verbinden sich mit dem Knochen. Biogenes HA weist dagegen einige Substitutionen auf. In der Literatur wird zunehmend vom positiven Einfluss von SiO2 auf die Kollagen- und Knochenbildung berichtet. Die Ergebnisse wurden sowohl bei in vitro als auch bei in vivo Experimenten erhalten. Calisle [1] berichtet, dass Silizium ein wichtiges Spurenelement bei der Bildung und Mineralisation der Knochen ist. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Herstellung von den Silizium-haltigen Calciumphosphat (Si-CaP) -Beschichtungen durch das HF-Magnetron-Sputtern [2] und Untersuchung von den Eigenschaften des Targets und der gespritzten Si-CaP-Beschichtung. Si-HA-Pulver wurde durch ein mechanochemischen (=mahlen) Verfahren [3] synthetisiert und hat die chemische Zusammensetzung Ca10(PO4)6-x(SiO4)x(OH)2-x, worin x=0,25;

0,5;

1,72. Targets wurden durch Pressen unter den Druck von 70 MPa und das Sintern bei einer Temperatur von 1100 hergestellt. Als Substrate wurde technisch reines Titan verwendet. Si-CaP-Beschichtungen wurden durch HF-Magnetron-Sputtern gespritzt. Die Morphologie und die chemische Zusammensetzung von Si-CaP-Beschichtungen wurden durch ESEM Quanta 400 FEG (Rasterelektronenmikroskopie (REM) und Energie-Dispersive Rntgenspektrometrie (EDX)) untersucht.

Auerdem wurde das Ca/P-Verhltnis von den Targets und den Si-CaP-Beschichtungen bestimmt. Die spektroskopischen Messungen wurden durch FT-IR-Spektrometer (Bruker Vertex 70 FTIR Instrument) in einem Bereich von 400 bis 4000 cm-1 durchgefhrt.

, , 20 23 2010 . VII ʻ a) x=0,25 b) x=0,5 c) x=1, Abb. 1. REM-Aufnahme der Si-CaP-Beschichtungen auf dem Titan Die Rntgenpulverdiffraktogramme (XRD) von den Si-CaP-Beschichtungen wurden an einem Diffraktometer Siemens D 500 mit Cu K-Strahlung = 1,541 nm durchgefhrt. Das Calciumgehalt nach der Immersion von den Beschichtungen in SBF (Simulated Body Fluid, auf Deutsch Simulierte Krperflssigkeit [4]) wurde mit einem Atomabsorptionsspektrometer (AAS) der Firma Thermo Electron Corporation MSerie durchgefhrt. Der erste Schritt war die Zusammensetzung, Phasenzusammensetzung und die molekulare Binden von den Targets fr HF-Magnetron-Sputtern zu untersuchen. Laut EDX, IR-Spektroskopie und XRD bestehen die Targets aus zwei Phasen: HA mit (211)-Orientierung und TCP mit (170)-Orientierung.

Wenn x gleich 0,5 und 1,72 ist, dominiert (170)-Orientierung von TCP. Je mehr das Siliziumgehalt im Target ist, desto mehr ist der Anteil von TCP. Die Untersuchung der Morphologie von den Si-CaP-Beschichtungen mittels REM (Abbildungen 1) zeigen, dass die Si-CaP-Schichten porenfrei und ohne die sichtbaren Defekte ausgebildet sind. Die Beschichtungen wie die Targets bestehen aus Calcium, Phosphor, Silizium, Sauerstoff und Kohlstoff.

Das atomare Verhltnis Ca/P von den Si-CaP-Beschichtung ist kleiner als 1,5. Laut IR und XRD- Spektra sind alle Si-CaP-Beschichtungen amorph. Um die Kristallinitt der Schicht zu erhhen, wurden die Si-CaP-Schichten bei der Temperatur 700 C erhitzt. Untersuchungen der Phasenzusammensetzung nach der Erhitzung von den Beschichtungen ergeben die Bildung von HA als Hauptbestandteil des Schichtmaterials (Abbildung 2). Auf den IR-Spektra (Abbildung 2) sind die Banden von HA und TCP.

Abb. 2. Rntgendiagramme von den Si-CaP- Abb. 3. IR-Spektra von den bei 700 C erhitzten Beschichtungen mit verschiedenem Siliziumgehalt Beschichtungen mit dem verschiedenen Si-Gehalt , , 20 23 2010 . VII ʻ a) b) c) Abb. 4. REM-Aufnahmen der erhitzten bei 700C Si0,5-CaP-Beschichtungen gespritzten durch das HF Magnetron-Sputtern auf i nach (a) 1 Tag, (b) 14 Tagen, (c) 28 Tagen der Immersion in SBF Je mehr das Siliziumgehalt in den Ca P Beschichtungen ist, desto mehr ist der Anteil von O Ti TCP. Das bedeutet, dass Si nur teilweise im Gitter vom HA eindringt. Weil die Si-CaP-Beschichtung Ca C Na Mg Si Ti 28 Tage Cl fr die medizinische Anwendung hergestellt wird, Intensitt Ca wurden die Untersuchungen von der Lslichkeit P O Ti 14 Tage Si Ca und dem Verhalten der erhitzten Beschichtungen C in SBF bei 37 C durchgefhrt. Dann wurden sie Ca P Ti innerhalb von 4 Wochen ausgelagert. EDX CO vor Auflsung Si Ca Spektra von den Beschichtungen demonstrieren, 0 1 2 3 4 5 dass Ca, P und O Gehlter nach 1 Tag in SBF Energie, keV abnehmen und dann nach 7 Tagen in SBF sich Abb. 5. EDX-Spektra von der Si0,5-CaP-Beschichtung erhhen. Das bedeutet, dass Ca und P aus der gespritzten mittels HF-Magnetron-Sputtern auf dem Ti Lsung auf die Oberflche der Beschichtung vor und nach Auflsung in SBF aufgefallen sind. Der Vorgang von der Auflsung der Si-CaP-Beschichtung kann in zwei Phasen eingeteilt werden [5]. (i) Zunchst erfolgt eine teilweise Auflsung der CaP-Schicht, die die Konzentration von Ca- und P-Ionen drastisch erhht. (ii) Der nchste Schritt besteht in der Neubildung von Apatit-Mikrokristallen durch biomimetische Mechanismen, die aus dem umgebenden Biofluid biologische Ionen wie CO32-, Mg2+, und Na+ einbauen. Solche epitaktischen und/oder heteroepitaktischen Ausfllungen wurden als knochenhnlicher Apatit bezeichnet.

Zusammenfassungen:

1. Die Untersuchungen haben ergeben, dass die Zusammensetzung der Beschichtungen hnlich wie die Zusammensetzung der Targets ist. Beide bestehen aus zwei Phasen: HA und TCP.

2 Untersuchungen von Beschichtungen in SBF zeigen, dass Si-CaP-Beschichtungen bioaktiv sind.

LITERATUR UND QUELLENVERZEICHNIS 1. Carlisle E.M., Science 167 1970. S. 279-280.

2. Wolke J. G. C. et al. J Biomed. Mater Res 1998. V.39. S. 524530.

3. Tian T., Jiang D., Zhang J., Lin Q, Mater. Sci. Eng. C, V. 28. 2008.S. 57-63.

4. Kokubo T., Biomaterials 12. 1991. S. 155.

5. Daculsi G., et al. Int Rev Cytol 1997. V. 172. S. 1 29-91.

, , 20 23 2010 . VII ʻ WINDENERGIE IST ZUKUNFT DER ENERGIEWIRTSCHAFT M.I. Tesmonar Der wissenschaftliche Betreuer: Prof. h.Dr.-Ing. W.S. Andik Sprachberater: P.I. Kostomarow Polytechnische Universitt Tomsk, Russland, Tomsk, Lenina Str., 30, E-mail: bauer@sibmail.com .. : , ... .. : . .. , , , . , 30, E-mail: bauer@sibmail.com . , , , ѻ. , , . , , , , , , , , , .

Die Idee der Nutzung der Windkraft ist schon im 19. Jahrhundert entstanden. Einer von einen Begrnderen der amerikanischen energetischen Industrie (Charles Brasch) hat das Prototyp der Windturbine fr die Erzeugung der elektrischen Energie entwickelt, die die automatischen Steuerung hatte. In Europa wurde im Jahre 1900 das erste Windkraftwerk in Betrieb genommen.

Das Winkraftwerk ist eine Anlage, die kinetische Energie des Windes in elektrische Energie umwandelt. Es besteht aus der Windkraftmaschine, dem Generator, dem automatischen Apparat, der durch die Arbeit der Kraftmaschine gesteuert wird, der Konstruktion fr ihre Einstellung und Abfertigung. Die Arbeitsweise dieser Kraftwerke ist einfach: der Wind dreht die Windflgele des Aeromotors, der die Welle des Generators antriebt, und dann wird elektrische Energie erzeugt. In der Periode der Windstille gibt es im Windkraftwerk vorrtige Kraftmaschine und Generator. Man unterscheidet geflgelte Windkraftmaschine mit dem Ausnutzungsgrag der Energie bis 0,48 (Luferkraftmaschine) und weniger 0,15 (Trommelkraftmaschine). Der Windgenerator wird wie Energiequelle auf den Gebieten mit jahresdurchschnittlicher Geschwindigkeit rund m/S benutzt. Aber jetzt wird breit kleine und leichtbeschleunige Generatore verwendet, die die Energie in der , , 20 23 2010 . VII ʻ Gebiete mit jahresdurchschnittlicher Geschwindigkeit 3,5 m/S erzeugen. Diese wird fr die Elektrizittversorgung der vom Leitungsnetz entlegenden Haushalte eingesetzt.

Der Spitzenreiter in der Branche der Windenergie ist Deutschland. In Deutschland wird durch Windkraftwerke ca. 12,5% Strom aus dem Wind des gesamten Stromverbrauch erzeugt. Ihre groen Vorteile ist vor Atomenergie im Fehlen der Probleme der Verarbeitung und Einspeicherung des verbrauchten Brennstoffs, darum ist diese Energiequelle fr unsere Umwelt umweltfreundlich. Die 17 deutschen Atomkraftwerke haben nach Berechnungen der Initiative Contratom eine Gesamtkapazitt von 20.500 MW. Die in Deutschland installierte Windenergieleistung liegt nach einer Erhebung der Deutschen Windenergie Universitt bei knapp 25.000 MW. Die Windkraftanlagen knnen also 21 Prozent mehr Strom erzeugen als die Atomkraftwerke. Wie viel Energie die Windkraftanlagen tatschlich liefern, hngt natrlich stark von den Witterungsverhltnissen ab. Aber auch die Stromerzeugung der Atomkraftwerke ist nicht konstant. Nach den Recherchen von Contratom waren am 30.07.09 nur neun der Atomkraftwerke am Netz, die tatschlich verfgbare Kapazitt lag bei 12.900 MW.

Die Firma Maglew hat nun ein neues High-Tech Windkraftwerk hergestellt, welche die alten Windkraftwerke revolutionieren soll. Die Arbeitsweise besteht darin, dass Maglew Turbine auf magnetische Unterlage luft und die lineare synchrone Kraftmaschine statt des Generators errichtet wird. Diese Technologie nutzt man in den Zgen auf magnetische Aufhngung. Dort gibt es keinen Reduktor, keine Lagere und keine Welle nur gleitende Rotor und Stator, die mit dem Magnetfeld gekoppelt sind. So stellt das neue High-Tech Windkraftwerk rund 1000x mehr Strom her als die blichen Windkraftwerke. Betriebskosten des Gertes betragen 50% und die Lebenszeit der neuen Windkraftwerke soll bei schlappen 500 Jahren liegen. Hauptelemente dieser Turbine liegen am Bodenstand, darum werden sie einfach behandelt. Sehr wichtig arbeitet Maglew Turbine sowohl bei der Stille, als auch bei dem starken Wind (hher als 40 m).

Auch heute wird solche perspektive Tendenz wie die Energieerzeugung aus den Wind der Ksterume aktiv entwickelt. Am Meer wird Offhsore-Windpark im Abstand 10-12 km gebaut, in diesem der Turmbau des Windgenerators an der Grundlage aus Pfhle aufgestellt wird. Auch kann man andere Type der Unterwassersgrunglage nutzen, wie zum Beispiel, die schwimmende Grundlage. Der Bau von Windparks an neuen Standorten in Deutschland auf hohem See (Offshore), also der Ersatz alter, kleiner Windenergieanlage durch moderne seien die Sulen der zuknftigen Entwicklung. Gutes Beispiel dieses Projekts ist das Konsortium von EWE, E.ON und Vattenfall, die Deutsche Offshore-Testfeld und Infrastruktur GmbH (DOTI), die zwlfte und damit letzte Windkraftanlage erfolgreich in der deutschen Nordsee 45 Kilometer nrdlich der Insel Borkum errichtet. Die reine Bauzeit fr alle zwlf Windturbinen betrug sieben Monate. Damit ist Alpha Ventus zum jetzigen Zeitpunkt der erste Offshore-Windpark weltweit, in dem ein Dutzend Windkraftanlagen der 5-Megawatt-Klasse zum Einsatz kommen. Sechs Turbinen laufen bereits im Probebetrieb.

Sie haben bislang rund 13 Millionen Kilowattstunden des umweltfreundlichen Offshore-Windstroms in das deutsche Netz eingespeist. In den kommenden Wochen werden nun die weiteren sechs Windkraftanlagen schrittweise in Betrieb gehen. Die Investitionssumme, die EWE, E.ON und Vattenfall fr dieses Pionierprojekt aufwenden, betrgt Millionen Euro. Die Strommenge, die Alpha Ventus knftig im Vollbetrieb jhrlich erzeugen soll, entspricht dem Verbrauch von 50.000 Haushalten. Mit dem Bau von Alpha Ventus haben unsere drei Unternehmen gezeigt, dass Offshore-Windenergie in Deutschland auch unter vergleichsweise schwierigen Bedingungen technisch machbar ist.

Wie wichtig die erneuerbaren Energien inzwischen fr die deutsche Stromversorgung sind, zeigt sich auch an ihrem relativen Anteil an der Stromerzeugung. Nach Angaben des Bundesverbands Windenergie e. V. kommt der Strom in Brandenburg zu 36 Prozent aus Windenergie, in Sachsen-Anhalt und Mecklenburg-Vorpommern sogar zu ber 40 Prozent. In Zukunft wird dieser Anteil noch zunehmen. Laut Bundesverkehrsministerium sind 22 weitere Windparks genehmigt und knnen sofort gebaut werden. Wie schnell diese Projekte umgesetzt werden, hngt aber wesentlich von der Nachfrage ab, also auch von den Privathaushalten.

Der schnelle Ausbau der erneuerbaren Energien leistet nicht nur einen entscheidenden Beitrag zum , , 20 23 2010 . VII ʻ Klimaschutz, er hat auch direkte Auswirkungen auf die Wirtschaft. Nach Angaben des renommierten Blogs 100% erneuerbar arbeiteten im vergangenen Jahr 280.000 Menschen im Bereich der erneuerbaren Energien.

Bis 2020 knnten in der Branche 220.000 weitere neue Arbeitspltze entstehen.

Zum Schluss kann man sagen, dass die Windenergie sehr groe Perspektiven hat und jetzt aktiv entwickelt.

Diese Energieart ist unsere Zukunft, weil die Vorrte der Windenergie in 100 Mal mehr als die Vorrte der Wasserenergie der allen Flsse unseres Planeten sind. Fast alle Lnder mchten alle Haushalte der Energie aus Wind versorgen, zum Beispiel Deutschland plant im Jahre 2020 20% aus dem Wind des gesamten Stromverbrauchs zu erzeugen. Das ist nicht so gro im Mastab der ganzen Welt, aber f hren kleine Schritte ans Ziel. Willkommen bei den Guten.

LITERATUR UND QUELLENVERZEICHNIS 1. http://strom-aus-windenergie.de 2. www.treffpunkt-energie-sinzig.de 3. http://sever-energo.ru 4. .. . : , 2008. 196 .

5. .. . : , 2009. 432 .

DIE OPTIMIERUNG DES VERFAHRENS DER DOSISFRAKTIONIERUNG FR RADIORESISTENTE TUMOREN A.A. Filonowa Der wissenschaftliche Betreuer: Professor, Doktor von Ingenieurwissenschaften W.A. Lisin Die Sprachberaterin: Lektorin J.W. Shchegolikhina Tomsker Polytechnische Universitt, 634050, Russland, Tomsk, Leninastrasse, E-mail: fil_alina86@mail.ru .. : , .. : .. , 634050, , . , . , E-mail: fil_alina86@mail.ru , . . , .

Die berlebensrate von Tumorzellen unter verschiedenen aber nach dem Kriterium NSD quivalenter , , 20 23 2010 . VII ʻ Bestrahlungsbedingungen kann mit folgender mathematischer Formel beschrieben werden:

(1) wobei S0 und S die Zahl der Tumorzellen zu Beginn und bei Abschlu der Therapieserie, N und T die Zahl der Fraktionen und die Dauer der Serie, D0 und N die radiobiologischen Parameter, die den Grad der Strahlenempfindlichkeit des Tumors charakterisieren, die Tumorwachstumsverzgerung sind. Die Variablen T und N aus der Formel (1) unterliegen gem [2] folgenden Einschrnkungen:10d T 100d;

5 N 35;

zeitliches Intervall zwischen den Fraktionen T 1d.

Im ersten Teil der Untersuchungen wird ein Spezialfall von Formel (1) betrachtet. Dieser Spezialfall ergibt sich auf folgende Weise. Es ist unschwer zu sehen, da die Funktion (2) Im grten Teil ihres Definitionsbereichs der Funktion (3) quivalent ist. Diesen Sachverhalt erlutert Abbildung 1 aus der zu sehen ist, da die Werte der Funktion (3) mit denen der Funktion (2) im Bereich bereinstimmen. Es ist offensichtlich, da die Dosis, ab der die bereinstimmung der Funktionen zu beachten ist, als ein Minimalwert der Wurzel aus der Gleichung (4) bestimmt werden kann.

Mit Hilfe der Gleichung (4) wurde die Gre Dk fr unterschiedliche Wertepaare n und D0 berechnet und mit den Werten der Fraktionsdosis Df vergleichen, die in der Strahlentherapie von Tumoren gebruchlich sind. Der Vergleich zeigte, da in einer gengend groen Anzahl praktischer Flle ist. Das war ein Grund dafr, zu Ableitung eines mathematischen Ausdrucks, der die Zahl der berlebenden Zellen bei fraktionierter Bestrahlung zu bestimmen gestattet, die Formel (3) anstatt der Formel (2) zu verwenden. Im Ergebnis dessen erhlt man den Ausdruck S/So (5) Mit dem bekannten mathematischen Verfahren zur Untersuchung der Funktion von 2 Variablen auf Extremum kann gezeigt werden, da die Funktion (5) ein Minimum hat. Deshalb 0. knnen optimale Parameter der Strahlentherapie und aus 0. dem Gleichungssystem ermittelt werden, das sich aus Formel (5) 0. unter den Bedingungen ergibt.

Abb. 1. D[Gy] 4 1 2 Dx Wie die vorgenommenen Berechnungen zeigen, knnen die Werte dieser optimalen Parameter aus folgenden Beziehungen ermittelt werden:

, , 20 23 2010 . VII ʻ Abhngigkeit der berlebensrate von der Dosis einer Einzeitbestrahlung fr Zellen, die durch die Parameter n=3, D0 = 1,2Gy charakterisiert sind. 1=Berechnung nach Formel (2);

2= Berechnung nach Formel (3) Die Formeln (6) und (7) ihrerseits erlauben, eine einfache, aber wichtige Korrelation fr die optimale Dosis je Fraktion zu finden:

DF = 4,2Dq (8) wo Dq = D0 ln(n), ein bekannter radiobiologischer Parameter.

Wie eine Analyse gezeigt hat, kann man mit den Formeln (5-8) optimale Parameter fr die Therapie von Tumoren finden, die durch eine Extrapolationszahl n 2 gekennzeichnet sind. Die Suche nach optimalen Bedingungen der Dosisfraktionierung fr Tumoren mit beliebiger Extrapolationszahl n 1 kommt darauf hinaus, mittels eines Computers solche Werte fr T0 und N0 aufzufinden, fr die die Funktion (1) minimal ist. Zur Lsung dieser Aufgabe wurde ein spezielles Computerprogramm entwickelt.

Mgliche klinische Flle, die Ansprche auf die Durchfhrung einer Optimierung haben, knnen in 3 Typen eingeteilt werden:

1. Das Volumen und die Strahlenresistenz des Tumors sind betrchtlich. In diesem Fall besteht das Ziel der Optimierung in der Wahl eines solchen Bestrahlungsregimes, das die Devitalisierung einer Maximalzahl von Tumorzellen bei maximal zulssiger Bestrahlung des Normalgewebes sichert. Dabei wird zwar ein minimales Niveau berlebender Tumorzellen erreicht, aber dieses stellt dennoch eine bedeutende Anzahl intakter Tumorzellen dar(S ).

2. Die Strahlenempfindlichkeit und das Volumen des Tumors sind so, da wenigstens eine der bezglich der NSO quivalenten strahlentherapeutischen Varianten die vollstndige Devitalisierung der Tumorzellen gewhrleistet.

3. Die Radiosensibilitt des Tumors ist hoch und es existiert eine groe Zahl von Therapieschemata, die bei vollstndiger Ausschpfung der Toleranz des Normalgewebes die Bedingung S garantieren.

LITERATUR - UND QUELLENVERZEICHNIS 1. Die Zeitschrift Radiobiologia.Radiotherapia.31 (1990),H.1,53-59 VEB Verlag Volk und Gesundheit Berlin.

2. Lisin, V.A., Physikalische und Radiobiologische Grundlagen der Strahlentherapie, Tomsk, 2006.

, , 20 23 2010 . VII ʻ SONNENENERGIE T.W. Tscherepanow Wissenschaftlicher Berater: Doz. A.S. Matweew Sprachberater: P.I. Kostomarow Polytechnische Universitat Tomsk, Russland, Tomsk, Leninstr., 30, E-mail: tima@sibmail.com .. : ., ... .. : .. , , ., . , 30, E-mail: tima@sibmail.com . . , .

Sonnenenergie: Solarenergie (bzw. Sonnenenergie) ist die Energie, die in der Sonne durch stndige Kernfusionen entsteht und die zum Teil als elektromagnetische Strahlung auf die Erde gelangt.

Die Sonne ist die gre Energiequelle der Erde, alles Leben auf der Erde ist von ihr abhngig. So basiert die Photosynthese der grnen Pflanzen auf der Zufuhr von Solarenergie.

Ohne die Strahlung der Sonne wrde unser gesamtes kosystem zusammenbrechen und Leben auf der Erde wie es zur Zeit exisiert wre nicht mehr mglich.

Die Energie der Sonne, die an der Atmosphre der Erde ankommt, ist relativ konstant, aber nicht die komplette Strahlungsenergie durchdringt die Atmosphre: Teile werden in Wrme umgewandelt oder wieder ins Weltall abgestrahlt. Wie viel Strahlung zur Erde durchdringt, hngt vom Zustand, das heit von der Zusammensetzung der Erdatmosphre ab. Wie viel Strahlung die Erdoberflche trifft, hngt auerdem vom Winkel der Flche ab: Flchen auf die die Strahlung senkrecht trifft werden am besten erreicht. Daher erreicht die Sonnenstrahlung die unterschiedlichen Klima-Zonen der Erde in verschiedenem Mae.

Entdeckung der Solartechnologie: Die Idee, Sonnenlicht als Energiespender zu benutzen ist gar nicht so neu.

Bereits 1839 wurde zum ersten Mal der Effekt der Photovoltaik entdeckt und zwar von Alexandre Edmond Becquerel. Dieser stellte bei einigen Experimenten mit elektrolytischen Zellen fest, dass zwischen diesen Strom fliet und dieser bei Licht minimal grer ist als bei Dunkelheit. Es sollte jedoch noch eine lange Zeit dauern, bis diese Entdeckung auch praktisch genutzt werden konnte.

1883 wurde der erste Vorlufer der heutigen Solarzellen entwickelt, Erbauer war Charles Fritts. 1921 gelang Albert Einstein die theoretische Erklrung dieses Effektes, dafr wurde er mit dem Nobelpreis fr Physik ausgezeichnet. Zwei Jahre spter konnte der Effekt auch in einem Experiment besttigt werden und dafr bekam er ebenfalls einen Nobelpreis. [1] , , 20 23 2010 . VII ʻ Solartechologie: Die Solartechnologie wird seitdem stndig weiterentwickelt und findet immer neue Anwendungsmglichkeiten. Die ersten Systeme, die mit Solarzellen ausgestattet wurden, waren amerikanische Satelliten in den fnfziger Jahren und inzwischen gibt es Solarzellen auch in den Bereichen des tglichen Lebens. So werden schon seit den siebziger Jahren in den meisten Taschenrechnern eingesetzt, entweder als einzige oder als Kombinationsenergiequelle mit einer normalen Batterie. Auerdem wird die Solartechnologie seit einigen Jahren fr die unabhngige Beleuchtung von Sachen oder Husern verwendet oder als Energiequelle fr Parkscheinautomaten und Straenlaternen. Gerade in den letzten zehn Jahren wird sie vor allem in Deutschland verstrkt auch zur Strom- und Warmwassergewinnung genutzt. Alle diese Verfahren setzen allerdings auf derselben technologischen Grundlage auf.

Knnte man die komplette Energie, die jhrlich durch Sonnenstrahlung auf der Erde auftrifft fr die Stromgewinnung nutzen, wrde man das 15.000-Fache des jhrlichen Energiebedarfs der Menschheit damit decken knnen. Diese Nutzung ist allerdings praktisch unmglich, die Zahlen verdeutlichen aber hervorragend, wie viel Energie die Sonne zur Verfgung stellen kann. Das Licht der Sonne trifft in verschiedenen Wellenlngen auf die Erde auf. Der Bereich geht von dem extrem kurzwelligen UV-Licht ber in den Bereich des sichtbaren Lichts bis hin zu dem Infrarotlicht mit sehr groen Wellenlngen. Einen Teil dieses Lichts kann man dazu benutzen, die Strahlung in Energie umzuwandeln, ohne dabei CO2 oder andere schdliche Gase zu erzeugen.

Dies geschieht in den Solarzellen, die zur Stromerzeugung genutzt werden. Diese Zellen sind meistens in greren Einheiten miteinander verbunden, den sogenannten Solarmodulen. Diese produzieren allerdings nur Gleichstrom, der sich nicht in das normale Stromnetz einspeisen lsst. Der Gleichstrom wird vorher noch durch einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt, damit die Einspeisung problemlos mglich wird. [3] Entwicklung der Solartechnologie: Whrend die Entwicklung der Solartechnologie schon recht weit fortgeschritten ist, gibt es noch einige Probleme in der preisgnstigen Herstellung der Solarzellen. Derzeit werden diese noch nicht in Massen produziert und die Fertigung ist nicht gerade gnstig. Allerdings wird es durch den derzeitigen Boom und das groe Wachstum des Marktes in der nchsten Zeit zu mehr Massenfertigung und damit zu gnstigeren Preisen kommen.

a)Solaranlagen Unter Solaranlagen versteht man ganz allgemein eine Anlage, die dazu genutzt wird, Sonnenenergie in eine andere Energieform umzuwandeln. Grob lassen sich dabei drei Typen unterscheiden. Zum einen die thermischen Solaranlagen, dann die Thermischen Solarkraftwerke und letztendlich die Photovoltaikanlagen.

b)Thermische Solaranlagen Die thermischen Solaranlagen erzeugen lediglich Energie in einem kleinen Mastab. Diese lassen sich vor allem in privaten Haushalten finden. Beispiele dafr sind der Solarkocher und Sonnenkollektoren.

Der Solarkocher ist dabei die einfachste Form fr eine Solaranlage. In diesem wird das einfallende Sonnenlicht einfach in einem Brennpunkt gebndelt, auf dem eine groe Hitze erzeugt wird. Im Normallfall wird dies durch einen Hohlspiegel erreicht, in dessen Mitte sich auf einer Halterung ein Kochtopf befindet. Dieser wird durch das Sonnenlicht so stark erhitzt, dass man auf ihm kochen kann. In Sonnenkollektoren wird Wasser oder eine andere Flssigkeit erwrmt, so dass man die entstandene Wrme zum Beispiel zum Duschen nutzen kann.

Neben den Anlagen, die eine Erwrmung erzeugen sollen, gibt es auch Solaranlagen, die zur Khlung verwendet werden. Dabei werden Kltemaschinen eingesetzt, die durch die Wrme aus Solaranlagen angetrieben werden. Diese Nutzung ist prinzipiell die Effizienteste, denn immerhin fllt mit der hchsten Sonneneinstrahlung , , 20 23 2010 . VII ʻ auch der hchste Khlbedarf an. Diese Anlagen gibt es allerdings noch nicht fr den Heimgebrauch, es gibt aber schon mehr als 100 Anlagen, die zu Forschungs- und Demonstrationszwecken genutzt werden.

c)Thermische Solarkraftwerke Thermische Solarkraftwerke arbeiten nach demselben Prinzip, allerdings werden weitaus hhere Temperaturen erzeugt und die Wrme wird kommerziell weiterbenutzt. Ein gutes Beispiel dafr ist ein Solarturmkraftwerk. Bei diesem Kraftwerk wird Wasserdampf erzeugt, welcher dann zur Energiegewinnung genutzt werden kann. Bei Sonnenschein richten sich viele Spiegel automatisch so aus, dass eine hchstmgliche Temperatur erreicht werden kann.

Die Spiegel konzentrieren die Sonneneinstrahlung auf einen bestimmten Punkt am Turm, an dem theoretisch mehrere 1000 C erreicht werden knnen. Das Wasser wird so sehr stark erhitzt und es bildet sich Wasserdampf.

Dieses Prinzip eignet sich auch zur Umrstung bestehender Anlagen, da die bisherige Brennkammer einfach durch die Sonnenspiegel ersetzt werden kann. Allerdings lohnt sich dieses Verfahren nur in sonnenreichen Regionen, da die Wartungs- und Betriebskosten fr eine solche Anlage sehr hoch sind.

d)Photovoltaikanlagen Photovotaikanlagen dagegen eignen sich ausschlielich zur solaren Stromerzeugung. In den Solarmodulen, die dort verwendet werden, wird das Sonnenlicht durch chemische Prozesse direkt in elektrischen Strom umgewandelt. Nahezu alle Solarzellen, die es auf dem Markt gibt, basieren auf dem Mineral Silizium, das in einer dnnen Schicht auf einem Trger aufgebracht ist.

Photovoltaikanlagen erreichen einen Wirkungsgrad von bis zu 40% und erzeugen Gleichstrom. Dieser Gleichstrom muss allerdings noch in Wechselstrom umgewandelt werden, bevor er in das ffentliche Stromnetz eingespeist werden kann. Die Nutzung der Photovoltaikanlagen ist inzwischen schon recht weit verbreitet, in einigen Lndern gibt es bereits Anlagen, die eine Leistung von mehreren Megawatt erreichen und somit anderen regenerativen Energieformen in nichts mehr nachstehen.

e) Solarzelle Nicht immer wird der entstandene Solarstrom auch sofort weitergegeben, es besteht auch die Mglichkeit, diesen in den sogenannten Solarbatterien zu speichern.

Solarbatterien bestehen in den meisten Fllen aus Blei oder eine Blei-Gel-Mischung. Diese Solarakkus knnen Energie besonders gut speichern und sind relativ gnstig in der Herstellung. Anwendung finden diese vor allem bei den sogenannten Insellsungen, sie dienen dort als Puffer, falls die direkt erzeugte Energie nicht ausreichen sollte. Ein gutes Beispiel dafr sind Parkscheinautomaten, die nur mit Solarenergie betrieben werden.

In diesen befindet sich auch immer ein Akku, der berschssige Energie speichert und sie bei zu wenig Produktion wieder abgibt. Auerdem wird diese Technik von den in groer Zahl erhltlichen Solarleuchten verwendet, die tagsber Energie speichern und diese bei eintretender Dunkelheit wieder abgeben. [2] LITERATUR UND QUELLENVERZEICHNIS 1. http://solarenergie.com/ 2. http://www.energiewelt.de/web/cms/de/286782/energiewelt-de/informieren/photovoltaik/technologien/ 3. Gorodow R.W., Gubin W.E., Matweew A.S. Unkonventionelle und nichtspeicherbare Energiequellen:

Lehrbuch Tomsk: Der Verlag der Polytechnischen Universitt Tomsk, 2009. 294 s.

, , 20 23 2010 . VII ʻ PORENKIESPRODUKTION UND DIE AKTIVIERENDEN DER PORENBILDUNG ZUSATZSTOFFE P.S. Schaschel Der wissenschaftliche Betreuer: Dozent, Kandidat von Ingenieurwissenschaften A.E. Abakumow Der Sprachberater: Lektorin R.A. Malkowa Tomsker Polytechnische Universitt, 634050, Russland, Tomsk, Leninastrasse, E-mail: polrespect@sibmail.com , .. : , ... .. : .. , , . , . , 30, E-mail: polrespect@sibmail.com . , , .

Bis heute bleibt der Porenkies eines der verbreiteten und konventionellen Wrmeisolierstoffe, der gute Isoliereigenschaften und eine hohe mechanische Festigkeit bei den relativ niedrigen Selbstkosten zusammenfasst. Zur Zeit gibt es keine Alternative von Poren -kies und -sand fr die Warenherstellung aus Blhtonbeton. Die Schaumsilikate haben keine mechanische Festigkeit und chemische Bestndigkeit und die Selbstkosten des granulierten Schaumglases ist hoch, da die alkalischen Materialien den hohen Preis und die Energiekosten whrend Primrglasschmelzen und Mahlen haben.

Heute wird die konventionelle Herstellung fr den Porenkies durchgefhrt, die die folgenden Schritte umfasst:

1. Tonrohsoffgewinnung;

2. Stoffaufbereitung mit dem Zwech der Homogenisierung und des Stoffzusatzes;

3. Granulatverformung und Einpudern (mit Asche oder Sand);

4. Granulattrocknen im Trockentrommel und Abrstung im Rotierofen, dabei verluft thermisches Glnzen der Granulatoberflche und Schwellung;

5. Abkhlung vom Porenkies im Khlschrank;

6. Eingruppierung nach den Fraktionen;

7. Bebunkerung.

Ein typisches Problem, das alle Hersteller vom Porensinter haben, ist die Prodiktion vom schweren Porensinter der M-500 und F-600 -Klassen (anstatt der M-300 M-400).

Der Hauptgrund ist nidriger Beulkoeffizient des tonartigen Rohstoffs in den meisten Blhtonlagern.

Um den Beulkoeffizient zu erhhen, wird Zusamennzetzung der Porensinter-Beschickung korrigiert, durch , , 20 23 2010 . VII ʻ den Zusatz von organischen Zusatzstoffen fr die Gasbildung beim pyroplastischen Materialzustand und durch den Zusatz von mineralischen Zusatzstoffen fr die Anpassung der Feuereigenschaften. Es wird die Schmelzentemperatur, die Menge und Viskositt variiert.

Die Zusatzstoffeneffektivitt und verbesserte Produkteigenschaften hngt von der Tonmassenhomogenisierung und Verteilung von organischen und mineralischen Zustzen ab. Um den maximalen Homogenisierungsgrad zu erreichen, werden nicht nur die Tonmassenbearbeitung, sondern auch den Dispersionsgrad der Zustze beachtet. Als organischer Zusatzstoff (fr die Gasbildung) wird Masut verwendet.

Masut ist ein flssiger Stoff, dunkelbraunfarbig, der Trennungrckstand aus l oder Recyclinprodukt von Benzin-, Kerosin- und Gasl- Fraktionen;

ein Gemisch von Kohlenwasserstoffen, Erdl-Harzen und organischen Verbindungen. Der Hauptnachteil von Masut ist die Viskosittsreduzierung bei niedrigen Temperaturen. Dies erschwert die Dosierung und die Ausgleichung vom Masut.

Um dieses Problem zu lsen, wird ein organisches Additiv (Masut) in einer wssrigen Emulsion eingefllt.

Der Dispersittsgrad von Masuttrpfchen in der Emulsion ist hher als in reiner Form. Dabei reduziert die Suspensionsviskositt, was zu der Dosierung, und dem Homogenisierungsprozess beitrgt.

Emulsion ist das Dispersionssystem mit flssigem Dispergens und flssiger disperser Phase. Emulsion schwacher Konzentration ist unstrukturierte Flssigkeit. Hochkonzentrierte Emulsion ist ein strukturiertes System. Die Hauptarten von Emulsionen sind:

substantive Emulsion mit Trpfchen einer unpolaren Flssigkeit in einem polaren Medium (z.B. l in Wasser);

inverse Emulsion (wie Wasser in l).

Die nderungen in der Emulsionszusammensetzung oder Einflugre knnen zur Umwandlung einer Emulsion in anderer oder umgekehrt fhren. Lyophile Emulsion entsteht spontan und ist thermodynamisch stabil;

lyophobe Emulsion entsteht bei der mechanischen, elektrischen oder akustischen Emulgierung In der reprsentierten Technologie wird der Einsatz der zwei Arten Emulsionen: die Emulsion von l-in Wasser und Wasser-in-l mit den stabilisierten Additiven;

sowie die Wirkungsanalyse der Suspensionsart auf den Beulkoeffizient der Tonrohstoffe erforscht.

Das Neue in dieser Technologie ist die Verwendung von Rotations-, Pulsations- Gert (Konstrukteur A. Swesdin) als der Dispergator (Abb. 1) Dieses Gert wird fr die Emulsionherstellung von stabilisierten Tensiden und feindispersen mineralischen Suspensionen verwendet. Funktionsprinzip besteht daraus, dass bei der Arbeit der Lsungs- oder Suspension- flu (Abb. 2) wird mit dem Rotor in kleine sekundre Strme zersplittert, die in dem Spalt zwischen Rotor und Stator durchgehen, dann durch Konstruktionsmerkmale des Stator-Designs nochmals zerfallen werden. Fliet durch die vielen rasch wechselnden engen Passagen durch die Lcher in den Rotor und Stator, die behandelt wird Lsung erstellt wird, um mechanische, akustische und hydrodynamischen Krften ausgesetzt: mechanische Zerstrung beim Aufprall der festen Phase auf der Flche des seitlichen Bohrungen der Rotor und Stator, Bruch, wenn der Druck Impulse bei der Untersuchung nderungen der Strmungsrichtung, die Zerstrung der durch die gegenseitige Reibung.

, , 20 23 2010 . VII ʻ Abb. 1. Konstruktionselemente des Rotationsgerts fr Strmsmodulation. 1. Working Krper. 2. Corps.

3. Motor. 4. Inlet. 5. Outlet.

Abb. 2. Schema von Working Krper des Rotationsgerts fr Strmsmodulation.

1. Rotor. 2. Stator. 3. Loch.

Also, sei es betont, dass diese Technologie groe Bedeutung fr Russland hat. Erstens, ist es notwendig, ein organisches Additiv einzufllen, da nicht jede Lehmlagerung zu den Anforderungen fr Porenbildung passt.

Zweitens, wegen der harten Wetterbedingungen sind effizienter, wenn Masut als Emulsionsform einfllt wird..

Drittens, fr Emulsionstabilitt wird das Rotations-, Pulsations- Gert von Konstrukteur A. Swesdin verwendet, das den geringsten Kosten fr eine Emulsion von akzeptabler Qualitt zu erhalten den Einsatz ermglicht. Und diese Technologie trgt zur guter Qualitt von Porenkies bei.

LITERATU UND QUELLENVERZEICHNIS 1. .., .. .

: . 2003.

2. .. . .: . 1987.

3. .., .. // . . 2000.

, , 20 23 2010 . VII .. , .. .. , .. 200 .

NATIONAL QUALITY ASSURANCE ISO 9001:. 634050, . , . , ./: 8(3822)56-35-35, http://www.tpu.ru

Pages:     | 1 |   ...   | 32 | 33 ||
 
-  >> 





 
<<     |    
2013 www.libed.ru - -

, .
, , , , 1-2 .