Cognitio Litterarum
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Sachbericht
No full textDieses Projekt hat zum Gesamtziel des SPINNING-Konsortiums, eine Spin-basierte Quantencomputerarchitektur mit einer verteilten Netzwerkstruktur zu demonstrieren, beigetragen. Die Knoten des geplanten Netzwerks bestehen aus optischen Resonatoren, die über Glasfasern und eine photonische Struktur miteinander verbunden sind. In der ersten Phase des Projekts sollten zwei Knoten gezeigt werden, die jeweils aus einem optischen Resonator mit einem aktiven Farbzentrum in Diamant bestanden, dessen elektronischer Spin über das Netzwerk mit den anderen Knoten und mit anderen Kernspins in ihrer unmittelbaren Umgebung quantenmechanisch verschränkt werden kann. Das übergeordnete Ziel des Konsortiums war es, diese Plattform zu nutzen, um nicht-lokale Quantengatter durchzuführen und so die Anzahl der Qubits in der Quantencomputerstruktur zu skalieren. Das Teilprojekt der Qinu GmbH - Kryogene Kühlung - betraf die Erforschung und den Aufbau einer kompakten, automatisierten und einfach bedienbaren kryogenen Umgebung, mit Fokus auf optisch-photonischen Systemen bei mK-Temperaturen
Abschlussbericht zum Verbundprojekt
No full textWährend der Beprobung der Betonstrukturen des Reaktorgebäudes im Kernkraftwerk Stade (KKS) wurden Kontaminationen in der Betonkalotte, also dem unteren Teil des Reaktorsicherheitsbehälters, vorgefunden. Diese wurden durch Primärkreiswasser während des Anlagenbetriebes bei regelmäßigen auslegungsgemäßen Prüfungen der Sicherheitssysteme eingetragen. Während des Kraftwerksbetriebs kam es dabei zu multiplen Kontakten der Bodenstrukturen des Sicherheitsbehälters mit kontaminiertem Kühlmittel. Auf Grund der standardmäßig vorhandenen und intakten Dekontaminationsbeschichtungen wurde davon ausgegangen, dass das Eindringen von Kontamination in den Beton wirksam verhindert worden ist. Die Kontaminationsfunde in der Kalotte des KKS im Jahr 2014 widerlegten diese Annahme aber grundsätzlich. Der überraschende Kontaminationsfund führte zu einer neuen Aufgabenstellung, der Freigabe von großen Betonstrukturen, in die Kontamination tief eingedrungen ist. Es ist davon auszugehen, dass diese Aufgabenstellung auch andere kerntechnische Anlagen in Deutschland und weltweit betrifft.
Mangels detaillierter Kenntnisse über die Permeabilität von Dekontaminationsbeschichtung und Betonstruktur ist das Wissen über potenzielle Eintrittsorte, Ausbreitungswege und die radiologische Situation gering. Fehlende Detailkenntnisse zur Kontaminationsverteilung gestalten den Rückbau erheblich schwieriger und mithin zeit- und kostenaufwändiger. Daraus ergibt sich der Bedarf, tief eingedrungene Kontamination in großen Betonstrukturen sicher auszuschließen oder in ausreichender Detailtiefe zu lokalisieren und gesamtheitlich zu bewerten. Kernpunkte sind die räumliche Eingrenzung der Kontamination inklusive der Kontaminationseigenschaften und die Bereitstellung von Daten für weitere Planungen über eine Kartierung.
Die Beprobung geschah bislang durch punktuelle Kernbohrungen mit anschließender Laboranalyse. Allerdings schränken fehlende Zugänglichkeit, baustatische Randbedingungen und Kosten die Zahl der Beprobungsbohrungen ein. Erschwerend wirkt sich auch der große Zeitbedarf für Kernbohrungen aus, der in Konkurrenz zu laufenden Rückbauvorhaben stehen kann. Eine Alternative zu Kernbohrungen sind schlanke Bohrlöcher mit 2 bis 3 cm Durchmesser, welche die Baustatik wesentlich weniger beeinträchtigen. Allerdings stehen dann keine Bohrkerne für eine Analytik zur Verfügung.
Im Rahmen des Verbundvorhabens KOBEKA wurden neue Mess- und Sensortechniken für die Beprobung von Vollbohrungen entwickelt, welche in-situ bereits während der Beprobung eine Vielzahl der erforderlichen Daten generiert. Das Spektrum der Bohrlochdiagnostik kann so maßgeblich erweitert werden und die Laboranalysen von Bohrkernen oder Bohrmehl ergänzen
individueller Schlussbericht zum Vorhaben
No full textZum Projektbeginn wurde ein starkes Aufkommen von Large-Language-Models (LLMs) und eine Vielzahl von Graph-Datenbanken beobachtet. Ziel war die Entwicklung einer konzeptionellen und prototypischen Engineering-IT-Plattform, die heterogene Produkt- und IT-Modelle vernetzt, eine kontextbasierte und intuitive Suche ermöglicht, durchgängige Traceability von Entwicklungsartefakten liefert und datenbasierte Planungen für zukünftige Projekte unterstützt. Das Vorhaben wurde in sechs Arbeitspakete (AP) strukturiert und agil in Sprints durchgeführt. Das Ergebnis umfasst einen voll funktionalen, stark typisierten Knowledge Graph, einen Traceability-Service, welches Tracelinks sowohl beim Import als auch ereignisgesteuert erzeugt, sowie einen LLM-gestützten Chat-Backend-Prototyp für die Enterprise Search. Zusammengefasst lässt sich sagen, dass das stark typisierte Graph-Modell präzise Retrieval-Augmented-Generation (RAG) ermöglicht, die Traceability-Funktion über Systemgrenzen hinweg lückenlos funktioniert und die LLM-basierte Suche die semantische Präzision deutlich erhöht. Die modulare Architektur lässt sich zudem leicht auf weitere Branchen übertragen.At the start of the project, there was a surge in large language models (LLMs) and a multitude of graph databases. The goal was to develop a conceptual and prototypical engineering IT platform that connects heterogeneous product and IT models, enables context-based and intuitive searches, provides end-to-end traceability of development artifacts, and supports data-based planning for future projects. The project was structured into six work packages (WP) and carried out in an agile manner in sprints. The result includes a fully functional, strongly typed knowledge graph, a traceability service that generates trace links both during import and on an event-driven basis, and an LLM-supported chat backend prototype for enterprise search. In summary, the strongly typed graph model enables precise retrieval augmented generation (RAG), the traceability function works seamlessly across system boundaries, and the LLM-based search significantly increases semantic precision. The modular architecture can also be easily transferred to other industries
Sachbericht zum Verwendungsnachweis - Sachbericht zu den Projektinhalten und Ergebnisse von EMPOLIS
No full textStrahlstrom-Messungen im Nano-Ampere Bereich - Verbundprojekt 05P2021 - R&D BESCHLEUNIGER (DIAGNOSE)
No full textKryo-Stromkomparatoren (Cryogenic Current Comparator, kurz: CCC) sind Messsysteme, die kleine elektrische Gleich- und Wechselströme im Nanoampere-Bereich exakt vergleichen können. Das Messprinzip der Erfassung des magnetischen Feldes eines Stromflusses ähnelt dem einer sogenannten Stromzange. Tiefkalt und unter Nutzung von Quantenphänomenen der Supraleitung erhält man ein hochgenaues, zerstörungsfreies und einfach zu kalibrierendes Instrument zur Messung von kleinen Strömen geladener Teilchen. Hauptziel des Projektes war es, die physikalischen und praktischen Grenzen des CCC-Verfahrens im Bereich der Beschleunigeranlagen zu ermitteln. Eine spektrale Stromrauschdichte von 1 pArms/sqrt(Hz), Einzelstromimpuls von 500 pApp und eine maximale Bandbreite von 2 MHz konnten als praktikable Grenzen gefunden werden. Grundlegende Untersuchungen zum Einfluss von Störgrößen erfolgten an einem im Projekt entwickelten nichtleitenden GFK-Strahlrohr-Kryostaten.Cryogenic Current Comparators (CCC) are measurement systems that can precisely compare small DC and AC currents in the nanoampere range. The measurement principle, which involves detecting the magnetic field of a current flow, is similar to that of a so-called current clamp. By operating at cryogenic temperatures and utilizing quantum phenomena of superconductivity, a highly accurate, non-destructive, and easily calibratable instrument for measuring small charged particle currents is obtained. The main goal of the project was to determine the physical and practical limits of the CCC method in the context of accelerator facilities. A spectral current noise density of 1 pArms/sqrt(Hz), single current pulses of 500 pApp, and a maximum bandwidth of 2 MHz were identified as practical limits. Fundamental investigations of external disturbances were carried out using a non-conductive beamline-GRP-cryostat developed in the project
Schlussbericht
No full textIm RUBIN-Verbundprojekt PolyChrome Berlin – Photonische Integrations-Plattform entwickelte die Allresist GmbH neuartige polymerbasierte Wellenleitermaterialien für den VIS- und NIR-Bereich (450–1550 nm). Ziel war die Herstellung direkt photostrukturierbarer Core- und Cladding-Materialien mit geringer optischer Dämpfung (< 0,5 dB/cm bei 1300 nm und 1550 nm) sowie präzise einstellbarem Brechungsindex für integrierte photonische Schaltkreise. Ein fluorierter Copolymer-Ansatz ermöglichte die gezielte Reduktion intrinsischer Absorptionsverluste bei gleichzeitig variabler Brechungsindexeinstellung. Die Materialien wurden synthetisiert, optimiert und erfolgreich in größere Maßstäbe überführt. Ergänzend wurden kompatible, fluorierte Photoinitiatoren entwickelt, die eine stabile und homogene Vernetzung gewährleisten. In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut erfolgte die experimentelle Validierung der optischen Kennwerte. Für den Core-Prototyp AR-A wurden Dämpfungswerte von 0,39 dB/cm (1300 nm) und 0,45 dB/cm (1550 nm) erreicht. Die Ergebnisse schaffen die Grundlage für die industrielle Umsetzung polymerbasierter photonischer Integrationsplattformen.In the RUBIN joint project PolyChrome Berlin – Photonic Integration Platform, Allresist GmbH developed novel polymer-based waveguide materials for the VIS and NIR range (450–1550 nm). The aim was to manufacture directly photostructurable core and cladding materials with low optical attenuation (< 0.5 dB/cm at 1300 nm and 1550 nm) and a precisely adjustable refractive index for integrated photonic circuits. A fluorinated copolymer approach enabled the targeted reduction of intrinsic absorption losses while simultaneously adjusting the refractive index. The materials were synthesized, optimized, and successfully transferred to larger scales. In addition, compatible fluorinated photoinitiators were developed to ensure stable and homogeneous cross-linking. The optical characteristics were experimentally validated in collaboration with the Fraunhofer Heinrich Hertz Institute. Attenuation values of 0.39 dB/cm (1300 nm) and 0.45 dB/cm (1550 nm) were achieved for the AR-A core prototype. The results lay the foundation for the industrial implementation of polymer-based photonic integration platforms