Forschungsprojekte am IMP

Am IMP wurden in den letzten 20 Jahren viele erfolgreiche Forschungsprojekte durchgeführt. U.a. verwendet nunmehr jeder zweite Nutzer von Netzwerkanalysatoren das GSOLT-Verfahren, um die Multiport-Messungen präzise durchführen zu können. Viele andere Arbeiten sind in den beiden Büchern "Hochfrequenztechnik" und "Mikrowellenplasmatechnik" aufgenommen wurden. Die IMP-Arbeiten einer kompletten Entwicklung eines industriellen RFID-Systems verleiht in der nächsten Auflage des Hochfrequenzbuches dem zugehörigen Kapitel die notwendige Praxisrelevanz.

Generell wurden am IMP die beiden Basistechnologien Mikrowellenplasmatechnik und die Mixed-Frequency-Messtechnik auf- und ausgebaut wurden. Eine Anwendung der letzteren ist ein neues Seenotrettungssystem, dessen Darstellung als Open-Access-Paper heruntergeladen kann:  http://dx.doi.org/10.1017/S1759078721000520  

Übersicht Mikrowellen-Plasmaprojekte

Generell ist die GHz-Plasmatechnik, so wie diese in den letzten 13 Jahren am IMP entwickelt wurde, eine ähnliche Basistechnologie wie die Lasertechnik, die viele interdisziplinäre Anwendungen erlaubt. Wir arbeiten in diesem Forschungsbereich oft interdisziplinär mit den Spezialisten für die verschiedenen Spezialanwendungen eng zusammen und sind für weitere Projekte aufgeschlossen. Neuste Arbeiten gehen zunehmen in den industriellen Bereich bei Leistungen von 6000W für einen Bearbeitungsbereich. Veröffentlichungen zu erfolgreichen Karbonisierungen werden u.a. bald erscheinen.    

Mehr Informationen über unsere durchgeführten und laufenden Forschungsprojekte finden Sie im Foliensatz unter:        Mikrowellenplasmen 

Weitere Informationen finden Sie im Mikrowellenbuch, im Kapitel Mikrowellenplasmen.

Zusätzliche Informationen und neuartige Produkte zu den Plasmajets finden Sie auch auf der Homepage unseres Spin-Off-Unternehmens: Heuermann HF-Technik: www.hhft.de

Mikrowellenplasmazündkerzen

Im rechts dargestellten Bild ist die Generation 2b der in der Entwicklung befindlichen Zündkerze für Automotoren der FH Aachen dargestellt. Die Entwicklung dieser zweiten Generation beinhaltet eine Unterstützung von Magermixmotoren, wurde bereits erfolgreich unter Startdrücken bei 40 Bar zzgl. 12m/s Windgeschwindigkeit wie auch im Motor erfolgreich getestet.

Am 06.12.2018 wurde diese neue Technologie der Fachwelt auf der zugehörigen internationalen IAV-Fachtagung auf einem Messestand im Betrieb vorgestellt.

Gefördert wurde diese Entwicklung über knapp 2 Jahre bis 04.2019 über das EFRE-NRW-Programm aus EU-Mitteln. Ein Kooperationspartner für den Massenmarkt (PKW) wird noch gesucht.

Das IMP baut für die quasi-emissionsfreie Energiewende im Fahrzeug- und auch Stromgenerationsbereich auf die Wasserstoffverbrennungsmotorentechnik, https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffverbrennungsmotor .

Die GHz-Zündkerzentechnik des IMP soll dazu dienen diese Motoren im Wirkungsgrad, der jetzt schon bei über 40% liegt, zu verbessern und eine robuste und langlebige Lösung für den Betrieb zu gewährleisten.

Mikrowellenplasmajets und -kammern

Der recht Foto zeigt einen Plasmajet, bei dem das Gas zu 100% nur durch das Plasma erhitzt wird. Hierbei wurde die Elektrode als Kanüle realisiert.

Mittlerweile wurde am IMP der leistungsstärke nunmehr kaufbare Plasmajet entwickelt, der im Dauerbetrieb 2500W ins Plasma umsetzt und noch deutlich größere Pulsleistungen realisieren kann.

Neuartige Plasmakammern vom IMP ersetzen zunehmend Ofenprozesse und sparen dabei CO2, Bauraum und Prozesszeit ein!

Mikrowellenplasmalampe

Fig. 1 zeigt eine an der FH Aachen und dem KIT (Lichttechnisches Institut von Dr. Kling) entwickelte quecksilberfreie Energiesparlampe.

Fig. 2 zeigt eine an der FH Aachen aufgebauten Beamerlampe.

Übersicht kohärente Mixed-Frequency-Messtechnik

Die zweite am IMP seit 2004 verfolgte Basistechnologie ist die kohärente Mixed-Frequency-Messtechnik mit einem Anwendungsfeld bis hin zum Mobilfunk.

Auch hier arbeiten wir in diesem Forschungsbereich oft interdisziplinär mit den Spezialisten für die verschiedenen Spezialanwendungen eng zusammen und sind für weitere Projekte aufgeschlossen.   

Für die Bergnotrettung liegt bereits ein detailliert ausgearbeiteter Forschungsantrag vor. Es fehlt lediglich noch ein Anwender. 

Im Bereich der komplexen Intermodulationsmesstechnik wird es auch bald viele Neuigkeiten seitens des IMP und des Spin-Offs geben.

Kfz-Radsensonrik

Die FH Aachen hat eine Erfindungsmeldung vom IMP über einen berührungslosen Radsensor angemeldet. Dieser Mikrowellensensor weist folgende Eigenschaften auf:

  • Elektronikmodul im Rastkasten (hinter dem Kunststoffschutz) und passives Tag auf der Felge 
  • Misst den Lenkeinschlag, die Einfedertiefe, die Radgeschwindigkeit, den Reifendruck, die Radoberflächenfeuchte
  • Lenkeinschlagsmessung verhilft zum "Drive by Wire".
  • Führt Nageldetektion im Reifen durch.
  • Kostet als Massenprodukt ca. 2€.

Vorarbeiten wurden bereits durchgeführt. Für dieses angehende Forschungsprojekt wird ein industrieller Partner gesucht.