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Wie kommt das denn? Ein Artefakt als Spur Leipziger Freimaurer in Chemnitz
Get PDFDer Artikel befasst sich mit einem Artefakt aus dem Alumni-Archiv der Universitätsbibliothek Chemnitz
High Quality Rolled-Up Microstructures Enabled by Silicon Dry Release Technologies
No full textMicro-technology relies on a highly parallel fabrication of 2D electronic and/or microelectromechanical devices, where in most cases silicon wafers are used as substrates. In contrast 3D fabrication shows unique advantages, such as footprint reduction or the possibility to obtain additional functionalities. For example, in the case of a sensor, knowledge of the acceleration in all possible directions, the surrounding electric or magnetic field among other quantities can help to determine the exact position of an object in 3D space. To do that it is crucial to retrieve all components of a vector field, which requires at least one out of plane component. In other fields like integrated optics three dimensional structures can enhance the coupling efficiency with free space interactions. As such 3D micro-structures will be crucial for upcoming products and devices. A highly parallel fabrication is required to enable mass-adaption, self-assembly is an emerging technology that could deliver this purpose. Examples of 3D structures created by self-assembly include polyhedrons like cubes, pyramids or micro tubular structures such as tubes or
spirals. Following a self assembly scheme, 3D devices would be created through the fabrication of standard 2D structures that are reshaped through a self-assembly step into a 3D object.
In this thesis a novel dry release protocol was developed to roll-up strained nanomembranes from a silicon sacrificial layer employing dry fluorine chemistry. This way a wet release is totally circumvented thus preventing damage of the created structures due to turbulent flow or capillary forces. Additionally the developed process enabled the use of standard CMOS deposition and processing tools, leading to a high increase in yield and quality, with yields exceeding 99% for microtubes. Building on the developed technology various devices where fabricated, for example rolled-up micro capacitors at a wafer scale with an increased yield and a low spread of electrical characteristics. For the E12 industrial standard more than 90% of devices behaved within the required performance characteristics. Furthermore the yield and Q-factor of roll-up whispering gallery mode resonators was strongly improved, making it possible to self assemble 3D coupled photonic molecules, which showed a mode splitting exceeding the FSR, as well as hybrid
supermodes at points of energy degeneracy.:Contents
Bibliographic Record i
List of Abbreviations vii
List of Chemical Substances ix
1 Introduction 1
1.1 Microelectromechanical Systems 1
1.2 Strain Engineering 2
1.3 Rolled - Up Nanotechnology 3
1.4 Objective and Structure of the Thesis 5
2 Materials and Methods 9
2.1 Fabrication Techniques 9
2.1.1 Substrates 9
2.1.2 Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition 9
2.1.3 Dry Etching12
2.1.4 Deep Reactive Ion Etching 18
2.1.5 Atomic Layer Deposition 19
2.1.6 Lithography 20
2.2 Characterization Techniques 22
2.2.1 Strain Measurement 22
2.2.2 Ellipsometry 23
3 Dry Roll-Up of Strained Nanomembranes 25
3.1 Rolled - Up Nanotechnology 25
3.2 Fabrication 26
3.2.1 Release 29
3.3 Conclusions 33
4 Rolled-UpMicro Capacitors 35
4.1 Micro Capacitors 35
4.2 Fabrication 38
4.3 Characterization 39
4.4 Conclusion 41
5 Optical Micro-Cavities 43
5.1 Optical Micro Cavities 43
5.2 Theorectical Background 45
5.2.1 Quality - factor 49
5.2.2 FDTD 52
6 Optical Microtube Resonators 55
6.1 Optical Whispering Gallery Mode Microtube Resonators 55
6.2 Fabrication 57
6.3 Active Characterization 60
6.4 Conclusions 64
7 Photonic Molecules 65
7.1 Coupled Photonic Systems 65
7.2 Fabrication 68
7.3 Device Characterization 71
7.4 Multimode Waveguides 84
7.5 Conclusions 85
8 Conclusions and Outlook 87
8.1 Conclusions 87
8.2 Outlook 88
Bibliography 91
List of Figures 109
List of Tables 117
A Equipment 119
Cover Pages 121
Selbstständigkeitserklärung 123
Acknowledgements 125
List of Publications 127
List of Presentations 129
Curriculum Vitae 13
spinfortec2022 : Tagungsband zum 14. Symposium der Sektion Sportinformatik und Sporttechnologie der Deutschen Vereinigung für Sportwissenschaft (dvs), Chemnitz 29. - 30. September 2022
Get PDFDieser Tagungsband enthält die Beiträge aller Vorträge und Posterpräsentationen des 14. Symposiums der Sektion Sportinformatik und Sporttechnologie der Deutschen Vereinigung für Sportwissenschaft (dvs) an der Technischen Universität Chemnitz (29.-30. September 2022). Mit dem Ziel, das Forschungsfeld der Sportinformatik und Sporttechnologie voranzubringen, wurden knapp 20 vierseitige Beiträge eingereicht und in den Sessions Informations- und Feedbacksysteme
im Sport, Digitale Bewegung: Datenerfassung, Analyse und Algorithmen sowie Sportgeräteentwicklung: Materialien, Konstruktion, Tests vorgestellt.This conference volume contains the contributions of all oral and poster presentations of the 14th Symposium of the Section Sport Informatics and Engineering of the German Association for Sport Science (dvs) at Chemnitz University of Technology (September 29-30, 2022). With the goal of advancing the research field of sports informatics and sports technology, nearly 20 four-page papers were submitted and presented in the sessions Information and Feedback Systems in Sport, Digital Movement: Data Acquisition, Analysis and Algorithms, and Sports Equipment Development: Materials, Construction, Testing
Reinforcement learning estimates muscle activations
Get PDFA digital twin of the human neuromuscular system can substantially improve the prediction of injury risks and the evaluation of the readiness to return to sport. Reinforcement learning (RL) algorithms already learn physical quantities unmeasurable in biomechanics, and hence can contribute to the development of the digital twin. Our preliminary results confirm the potential of RL algorithms to estimate the muscle activations of an athlete’s moves.Ein digitaler Zwilling des menschlichen neuromuskulären Systems kann die Vorhersage von Verletzungsrisiken und die Bewertung der Bereitschaft zur Rückkehr in den Sport erheblich verbessern. Algorithmen des bestärkenden Lernens (Reinforcement Learning, RL) lernen bereits physikalische Größen, die in der Biomechanik nicht messbar sind, und können daher zur Entwicklung des digitalen Zwillings beitragen. Unsere vorläufigen Ergebnisse bestätigen das Potenzial von RL-Algorithmen zur Schätzung der Muskelaktivierung bei den Bewegungen eines Sportlers
Entlastung auf dem Kreuzweg - Verbesserung des mechanischen Komforts von Trekkingrucksäcken
No full textUm den Diskomfort beim Rucksacktragen zu verringern, wurde ein Trekkingrucksack modifiziert und mithilfe der Druckverteilungsmessung untersucht. Es kam zu einer Reduzierung der Druckbelastungen im Bereich der Kreuzbeingelenke. Die Lastübertragung auf die Beckenflossen wurde verbessert. Der modifizierte Rucksack könnte langfristig der Entstehung von lumbo-sakralen Beschwerden auf Trekkingtouren vorbeugen.To improve the mechanical comfort during load carriage, a trekking backpack was modified and examined by means of pressure distribution measurement. The modifications resulted in decreased pressure loads in the sacroiliac joint area. The load transfer to the pelvic belt was improved. The modified backpack could prevent the development of lumbo-sacral complaints on trekking tours in the long term
Archiv 4.0 - Schnee von Gestern oder Aufbruch in eine neue Welt?
Get PDFVon Mittwoch, den 21.04.2021, bis Freitag, den 23.04.2021, richtete das Archiv für deutsche Polarforschung (AdP) des Alfred-Wegener-Instituts (AWI), Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, und der Verband deutscher Archivarinnen und Archivare (VdA) die Frühjahrstagung der Fachgruppe 8 des VdA aus. Diese Tagung war bereits im Frühjahr 2020 geplant und musste dann abgesagt werden. Im Jahr 2021 wurde die Tagung von vornherein als digitale Tagung geplant. Neben dem Tagungsprogramm wurde ein digitaler Pausenraum unter Wonder.me eingerichtet, in dem sich die Tagungsteilnehmer zwanglos zum kollegialen Gespräch treffen konnten.
Die Tagung widmete sich dem Thema 'Digitalisierung' in seiner ganzen Breite - natürlich mit Bezug zu den Archiven in unserer Fachgruppe. Unter dieser Prämisse behandeln wir in Vorträgen, Workshops, Diskussionen und Führungen verschiedene Aspekte des Themas.
Dazu gehören: Erhebung, Verarbeitung, Speicherung und Aufbewahrung von Forschungsdaten, Schriftgutverwaltung im Rahmen von Dokumentenmanagementsystemen, die Einrichtung von digitalen Archiven, Nutzung von Archiven im Rahmen von Portalen, rechtliche Aspekte des Digitalisierungsprozesses im Archiv und zukünftige Einsatzmöglichkeiten von Künstlicher Intelligenz in den digitalen Workflows eines Archivs.From Wednesday, 21 April 2021, to Friday, 23 April 2021, the Archive for German Polar Research (AdP) of the Alfred Wegener Institute (AWI), Helmholtz Centre for Polar and Marine Research, and the Association of German Archivists (VdA) hosted the spring meeting of Division 8 of the VdA. This meeting was already planned for spring 2020 and then had to be cancelled. In 2021, the conference was planned from the outset as a digital conference. In addition to the conference programme, a digital break room was set up under Wonder.me, where conference participants could meet informally for collegial discussions. The conference was dedicated to the topic of 'digitisation' in all its breadth - naturally with reference to the archives in our section.
Under this premise, we dealt with various aspects of the topic in lectures, workshops, discussions and guided tours.
These include: collection, processing, storage and preservation of research data, records management in the context of document management systems, the establishment of digital archives, use of archives in the context of portals, legal aspects of the digitisation process in the archive and future possibilities of using artificial intelligence (AI) in the digital workflows of an archive
Conference Proceedings of the Advanced Manufacturing Student Conference
No full textThe Advanced Manufacturing Student Conference (AMSC) represents an educational format designed to foster the acquisition and application of skills related to Research Methods in Engineering Sciences. Participating students are required to write and submit a conference paper and are given the opportunity to present their findings at the conference. The AMSC provides a tremendous opportunity for participants to practice critical skills associated with scientific publication. Conference Proceedings of the conference will benefit readers by providing updates on critical topics and recent progress in the advanced manufacturing engineering and technologies and, at the same time, will aid the transfer of valuable knowledge to the next generation of academics and practitioners
Lithium-Ion Battery State of Charge Modelling based on Neural Networks
No full textLithium-ion (Li-ion) batteries have become a crucial factor in the recent electro-mobility trend. People's increased interest in electric vehicles (EVs) has motivated several automotive
manufacturers and research organizations to develop suitable drivetrain designs involving batteries. Especially the development of the 48V Li-ion battery has been of
great importance to reduce CO2 emissions and meet emission standards. However, accurately modeling Li-ion batteries is a difficult task since multiple factors have to be
considered. Conservative Methods are using pyhsico-chemical models or electrical circuits in order to mimic the battery behavior. This thesis deals with developing a Li-ion
battery model using artificial neural network (ANN) algorithms to predict the state of charge (SOC) as one of the key battery management system states. Due to the rising
power of GPUs and the amount of available data, ANNs became popular in recent years. ANNs are also applicable to different areas of battery technology. Using battery data
like the battery voltage, temperature, and current as input features, a neural network is trained that predicts battery SOC. A novel approach based on ANNs and one of the
most commonly used SOC estimation methods are presented in this thesis to model the battery behavior. Furthermore, an approach for dealing with the highly unbalanced data
by creating multidimensional bins and compare different neural network architectures for time series forecasting is introduced. By creating the model, our main priority is to reduce
the model's errors in extreme operating areas of the battery. According to our results, long short-term memory (LSTM) architectures appear to be the best fit for this task.
Finally, the developed ANN model can successfully learn battery behavior, however the model's accuracy under harsh operating circumstances is highly dependent on the data
quality gathered
Anwendungsorientierte Erweiterung von Testfahrtdaten mit 3D Umgebungsdaten
Get PDFDiese Masterarbeit ist eine Abhandlung zur Auswahl und Einbindung eines Sensors zur Erfassung dreidimensionaler Umgebungsdaten in die TUC DriveCloud.
Im zweiten Kapitel werden die grundlegenden Informationen zum Thema behandelt.
Anschließend wird auf den aktuellen Stand der Technik eingegangen. Dabei werden die zur Aufnahme und Verwaltung von Umgebungsdaten geeigneten Softwarelösungen sowie bereits existierende Datensätze vorgestellt. Im vierten Kapitel wird das Konzept zur Erweiterung der TUC DriveCloud Architektur für die Aufnahme von Umgebungsdaten vorgestellt. Das darauffolgende Kapitel beschreibt die Umsetzung. Im sechsten Kapitel werden die Ergebnisse präsentiert. Schlussendlich wird die Arbeit zusammengefasst und ein Ausblick gegeben
Prozessorientierte Ableitung akustischer Richtwerte für die Getriebeentwicklung anschließende Klassifizierung der Geräusche
No full textDie vorliegende Arbeit entstand im Rahmen einer 3-jährigen Promotionstätigkeit bei der Volkswagen AG. Der erste Teil der Arbeit wurde bei der Aggregateentwicklung Akustik EGNE in Wolfsburg absolviert. Der zweite Teil wurde in der Qualitätssicherung Akustik Getriebe COK-Q3/3 in Kassel bearbeitet. Sie beschäftigt sich mit dem Ableiten fahrzeugnaher Anregungsrichtwerte für aggregatseitige Beschleunigungspegel eines Getriebes im Hinblick auf die akustische Wahrnehmbarkeit von Störgeräuschen im Fahrzeuginnenraum. Als Störgeräusche werden in diesem Zusammenhang in erster Linie tonale Verzahnungsordnungen betrachtet. Durch das Erstellen einer messtechnischen Referenz anhand zahlreicher Fahrzeugmessungen und die Programmierung eines entsprechenden Frameworks in Python werden diese Richtwerte aus gemessenen Beschleunigungspegeln abgeleitet. Ferner beschäftigt sich die vorliegende Arbeit mit der Klassifizierung von Getrieben hinsichtlich ihrer akustischen Eigenschaften, speziell an sogenannten End-Of-Line-Prüfständen. Diese Prüfstände dienen am Ende von Fertigungslinien der Funktionsprüfung eines Bauteils. Für das Getriebe wird in diesem Rahmen ebenfalls eine akustische Prüfung durchgeführt. Zur Bewertung der Korrelation zwischen gemessenen Beschleunigungspegeln am EoL-Prüfstand und korrespondierenden Beschleunigungs- bzw. Luftschallpegeln im Fahrzeug wurden Messungen auf verschiedenen Prüfstandumgebungen durchgeführt, deren Analyse Erkenntnisse zur Erhöhung dieser Korrelation liefert. Zu diesem Zweck werden aus gemessenen Beschleunigungspegeln Features extrahiert, die anschließend für eine akustische Klassifizierung der Getriebe mit einem maschinellen Lernalgorithmus verwendet werden. Es lässt sich zeigen, dass der Einsatz einer Support-Vector-Machine die vorherrschende EoL-Klassifikation bezüglich der genannten Korrelation in Teilen verbessern kann.:Erklärung des Autors
Bibliografische Beschreibung
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
Symbolverzeichnis
1 Einleitung
2 Grundlagen und Stand der Technik
3 Fahrzeugmessungen und Hörversuch
4 End-Of-Line Prüfung und Universalgetriebeprüfstand
5 Tonales Kriterium, Anregungsrichtwerte und Klassifizierung
6 Ergebnisse
7 Diskussion
Anhangsverzeichnis
LiteraturverzeichnisThe presented thesis has been developed during a three year graduation at the Volkswagen AG. It was split in two parts. The first part was passed in the technical development acoustics (EGNE) in Wolfsburg and the second one in the quality assurance acoustics (COK-Q3/3) in Kassel. It deals with the determination of vehicle related limit values for accelerations of gear boxes regarding the acoustic comfort in the car. Disturbing noise is primary seen as so called orders of the gear wheels. By developing a ground truth doing several measurements in vehicles and by programming a framework in python those limit values are derived. Furthermore this thesis describes the classification of gear boxes regarding the acoustic characteristics in particular at so called End-Of-Line test benches. These test benches are used for functional check and in case of gear boxes as well as for the acoustic rating. Several measurements have been done at different test benches in order to increase the correlation between the test bench results and the subjective acoustic comfort of vehicles. Therefor several features are extracted from the acceleration measurements and used for a classification by hint of a machine learning approach. It becomes apparent that the use of a support vector machine is able to partly improve the status quo end of line testing regarding the named correlation.:Erklärung des Autors
Bibliografische Beschreibung
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
Symbolverzeichnis
1 Einleitung
2 Grundlagen und Stand der Technik
3 Fahrzeugmessungen und Hörversuch
4 End-Of-Line Prüfung und Universalgetriebeprüfstand
5 Tonales Kriterium, Anregungsrichtwerte und Klassifizierung
6 Ergebnisse
7 Diskussion
Anhangsverzeichnis
Literaturverzeichni