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Zoomobjektiv mit deformierbaren Spiegeln

Bildung/Schule
Dresden (pressrelations) –

Zoomobjektiv mit deformierbaren Spiegeln

Erkundungsflugzeuge, die Landschaften analysieren, haben optische Messsysteme an Bord. Diese müssen über einen sehr breiten Spektralbereich farbfehlerfrei sein. Forscher haben nun die Vorstufe zu einem farbfehlerfreien Zoomobjektiv mit deformierbaren Spiegeln entwickelt.

Ein unbemanntes Kleinflugzeug zieht seine Kreise über der Landschaft und erfasst das typische Grün eines Nadelwalds oder die Wärme, die eine Stadt abstrahlt. An Bord benötigt man Objektive, die vom ultravioletten über den sichtbaren bis in den nahen und mittleren infraroten Spektralbereich farbfehlerfrei funktionieren. Konventionelle Objektive, die auf Linsen basieren, eignen sich dazu nur bedingt: Sollen sie einen breiten Spektralbereich abbilden, leidet die Bildqualität, die Aufnahme bekommt Farbsäume und wird unscharf. Bislang braucht man daher für jeden Spektralbereich ein extra Objektiv. Das Problem: Die Kleinflugzeuge können nur ein begrenztes Gewicht tragen.

Forscher vom Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden wollen Aufnahmen in unterschiedlichen Spektralbereichen mit einem einzigen System farbfehlerfrei machen. So hält die Batterie länger und die Flugdauer erhöht sich. »Wir haben das Design für ein neues Objektiv entwickelt, dabei aber keine Linsen, sondern Spiegel verwendet«, erklärt Dr. Heinrich Grüger, Gruppenleiter am IPMS. Das Objektiv besteht aus vier Spiegeln. Sie sind so angeordnet, dass sie sich nicht gegenseitig abschatten ? so entsteht ein kontraststärkeres Bild. Zwei deformierbare Spiegel sorgen für den dreifachen Zoombereich ? bei gleichbleibend hoher Bildqualität. Ein weiterer Vorteil: Aufwendige mechanische Führungen im Gehäuse werden damit überflüssig.

Grüger hat weitere Märkte im Blick: »Die Automatisierungstechnik sowie der Automobil- und Gerätebau profitieren von einem derartigen Objektiv. Wir hoffen daher, bald in die Technologieentwicklung einsteigen zu können.« Dazu müssten als erstes geeignete deformierbare Spiegel realisiert werden. Denn herkömmliche optische Spiegel sind in ihrer Form starr. »Für die Zoomfunktion brauchen wir Spiegel, bei denen wir den Krümmungsradius über Aktuatoren flexibel steuern können«, sagt Grüger. Zwar wurden am IPMS bereits deformierbare Spiegel entwickelt, jedoch erreichen diese momentan noch nicht die Größe und die Variabilität, die für das Spiegel-Zoomobjektiv nötig sind: Für ein leistungsfähiges Zoomobjektiv mit einer akzeptablen Lichtstärke müssten die Spiegel einen Durchmesser von mindestens 12 Millimetern haben, so das Ergebnis von optischen Simulationen. Die optische Leistungsfähigkeit des Objektivs können die Forscher dennoch bereits demonstrieren: Dazu haben sie drei identische Objektive mit drei unterschiedlichen Brennweiten aufgebaut, bei denen die deformierbaren Spiegel durch klassische feste Spiegel ersetzt wurden.

Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. Kristof Seidl
Telefon 0351 8823-498
Kristof.Seidl@ipms.fraunhofer.de
Dr. Heinrich Grüger
Telefon 0351 8823 155
Heinrich.grueger@ipms.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS
Maria-Reiche-Straße 2
01109 Dresden

Pressekontakt:
Ines Schedwill
Telefon 0351 8823-238
Fax 0351 8823-266
ines.schedwill@ipms.fraunhofer.de
www.ipms.fraunhofer.de

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Gefährliche Substanzen erschnüffeln

Auto/Verkehr
Wachtberg (pressrelations) –

Gefährliche Substanzen erschnüffeln

Ein intelligentes System soll künftig dabei helfen, Sprengstoff aufzuspüren. Die empfindlichen elektronischen Nasen nehmen die Geruchsfährte des Sprengstoffs auf. Das System verknüpft die Daten mit den Bewegungen der Menschen ? und entlarvt Verdächtige.

Hunderte von Menschen drängen sich am Flughafen durch den langen Korridor zwischen Terminal A und B. Unter die Menge haben sich zwei Terroristen gemischt. In ihren Jackentaschen tragen sie kleine Behälter mit Chemikalien ? Einzelkomponenten für einen Sprengstoff. Um die Sicherheit der Fluggäste zu gewähren, wird der Besucherstrom nicht nur von Kameras beobachtet, sondern auch von Sensoren beschnüffelt. Die chemischen Nasen sind in der Korridorwand versteckt. Trägt jemand Sprengstoff daran vorbei, schlägt der Geruchssensor Alarm. Ein Wachtposten sieht die Warnung auf einem Überwachungsschirm. Zum jetzigen Zeitpunkt kann er zwar noch nicht bestimmen, welche der Personen gefährliche Chemikalien bei sich haben. Doch das Sensornetzwerk »schnüffelt« den Verdächtigen hinterher.

Dieses Szenario haben Forscher vom Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE in Wachtberg mit Hilfe eines Prototyps nachgestellt. HAMLeT nennen die Wissenschaftler das Sicherheitsassistenzsystem, kurz für »Hazardous Material Localization and Person Tracking«. »HAMLeT soll das Sicherheitspersonal auf Verdächtige aufmerksam machen«, sagt Dr. Wolfgang Koch, Abteilungsleiter am FKIE. Ein Netzwerk aus hochempfindlichen Geruchssensoren verfolgt die Spur des Sprengstoffs: Auf den Chips der Sensoren befinden sich zum Beispiel Schwingquarze. Diese elektronischen Nasen fangen chemische Moleküle ein und verändern dabei ihre Schwingfrequenz ? für jede Substanz in einer charakteristischen Art und Weise. Eine weitere Komponente, die Sensordatenfusion, sorgt dafür, dass die Spur des Sprengstoffs mit der richtigen Person in Verbindung gebracht wird. Deshalb ist ein zweites Sensornetzwerk notwendig, das den Weg der Personen nachvollzieht. Dafür verwenden die Forscher Laserscanner, die ermitteln, wann und wo sich eine Person aufhält. »Die eigentliche Leistung von HAMLeT besteht darin, sämtliche Daten zusammenzuführen und zu einem genauen Lagebild zu verarbeiten«, erklärt Koch. Hinter dieser Sensordatenfusion stecken komplexe Algorithmen. Mit ihrer Hilfe liefert HAMLeT ein genaues Abbild der Personenströme und ordnet gefährliche Stoffe den Personen zu.

Mittlerweile ist es den Forschern am FKIE bereits gelungen, bei einem Bundeswehrversuch fünf »Terroristen« mit verstecktem Sprengstoff zu entlarven. Derzeit arbeiten die Wissenschaftler daran, die Algorithmen des Prototyps zu verfeinern und die Fehlalarm-Rate zu senken.

Ansprechpartner:
Dr. Wolfgang Koch
Telefon 0228 9435-373
Fax 0228 9435-685
Wolfgang.Koch@fkie.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE
Neuenahrer Str. 20
53343 Wachtberg

Pressekontakt:
Bernhard Kleß
Telefon 0228 9435-219
Fax 0228 9435-685
bernhard.kless@fkie.fraunhofer.de
www.fkie.fraunhofer.de

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Drucksensoren, die nicht schwitzen

Telekommunikation
(pressrelations) –

Drucksensoren, die nicht schwitzen

Mikroelektronische Chips, die Drücke messen, sind sehr empfindlich. Eine neue Technologie macht Drucksensoren jetzt robuster: Sie funktionieren auch noch bei Temperaturen von bis zu 250 Grad Celsius ? damit eignen sie sich zum Beispiel auch für die Förderung von Erdöl.

Langsam fräst sich der Bohrkopf tief unter die Erde und arbeitet sich durch das Gestein. Dutzende von Sensoren messen dabei unter anderem den Druck und überprüfen die Porosität. Die Bedingungen dabei sind extrem: Neben Schlägen und Vibrationen müssen die Sensoren hohen Drücken und Temperaturen standhalten. Die Sensoren senden die Daten an die Oberfläche ? für Geologen, die beispielsweise Erdölvorkommen suchen, eine große Hilfe.

Ein Problem: Die Drucksensoren halten im Schnitt nur Temperaturen von 80 bis 125 Grad Celsius aus ? doch in großen Tiefen ist es oft wesentlich heißer. Das Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS in Duisburg schafft Abhilfe: Die Forscher haben ein Drucksensorsystem entwickelt, das auch bei 250 Grad Celsius noch voll funktionsfähig ist. »Die Drucksensoren bestehen aus zwei Komponenten, die sich auf einem mikroelektronischen Chip oder Wafer befinden«, erklärt Dr. Hoc Khiem Trieu, Abteilungsleiter am IMS. »Die erste Komponente ist der Sensor selbst, die zweite das EEPROM.« Dieser Baustein speichert alle gemessenen Werte sowie Daten für die Kalibrierung. Damit der Drucksensor auch unter extrem hohen Temperaturen funktioniert, haben die Entwickler den Wafer modifiziert. Normalerweise sind Wafer Scheiben aus monokristallinem Silizium. Doch in diesem Fall setzten die Wissenschaftler auf Siliziumoxid. »Die zusätzliche Oxidschicht sorgt für eine bessere Isolation«, sagt Trieu. »Sie verhindert Leckströme, die bei besonders hohen Temperaturen auftreten und dafür sorgen, dass herkömmliche Sensoren ab einer gewissen Temperatur versagen.« Durch die Oxidschicht konnten die Forscher die Isolation der Speicher um drei bis vier Größenordnungen verbessern. Theoretisch könnten die Drucksensoren auf diese Weise bis zu 350 Grad Celsius ertragen ? praktisch nachgewiesen haben die Experten eine Stabilität bis zu 250 Grad, weitere Untersuchungen bei höheren Temperaturen sollen nun folgen. Zudem analysieren die Forscher die Prototypen der Drucksensoren in Langzeittests.

Das Anwendungsspektrum ist breit: Die Ingenieure wollen die Hoch-temperatur-Drucksensoren nicht nur in der Petrochemie, sondern auch in Automotoren einsetzen oder für die Geothermie nutzen.

Ansprechpartner:
Dr. Hoc Khiem Trieu
Telefon 0203 3783-160
Fax 0203 3783-266
hoc.khiem.trieu@ims.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS
Finkenstraße 61
47057 Duisburg

Pressekontakt:
Martin van Ackeren
Telefon 0203 3783-130
Fax 0203 3783-266
martin.vanackeren@ims.fraunhofer.de
www.ims.fraunhofer.de

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‚MDR um zwoelf‘-Jubilaeum

Medien/Entertainment
Leipzig (pressrelations) –

„MDR um zwoelf“-Jubilaeum

Laendermagazin seit 10 Jahren im MDR FERNSEHEN auf Sendung Am 3. Januar 2000 um 12 Uhr ging erstmals fuer „MDR um zwoelf“ das Rotlicht an. Aus dem MDR LANDESFUNKHAUS SACHSEN-ANHALT in Magdeburg wurden die Zuschauer zur ersten Ausgabe des MDR-Mittagsmagazins begruesst. Seit zehn Jahren nun liefert die in Zusammenarbeit mit den Landesfunkhaeusern in Dresden und Erfurt produzierte Sendung wochentags ganz aktuell das Neuste aus Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thueringen und dazu den Nachrichtenueberblick mit dem Wichtigsten aus aller Welt. Fast 80.000 Zuschauer durchschnittlich sind es inzwischen pro Tag, die sich von Matthias Schliesing, der vom Sendestart an zum Team gehoerenden Anja Petzold, Andreas Neugeboren und Andrea Horn sowie ihren fuer den Sport zustaendigen Kollegen Franziska Schenk, Torsten Melzer und Tom Scheunemann mittags – seit einiger Zeit etwas frueher von 11.45 Uhr bis 12.30 Uhr – auf den Stand der Dinge bringen lassen.

Aus dem Funkhaus-Foyer, wo in den ersten Jahren mit reizvollem Blick auf Elbe und Dom, aber auch mit einer gerade zur Mittagszeit unvermeidlichen Geraeuschkulissen das „MDR um zwoelf“-Studio eingerichtet war, ist die Sendung laengst ins Fernsehstudio umgezogen.
Gewandelt hat sich nicht nur das Erscheinungsbild, sondern nach und nach auch das Konzept der Sendung, die vor allem im letzten Quartal
2009 eine deutliche Quotensteigerung verzeichnen konnte.

Matthias Schliesing, der nicht nur Moderator, sondern vor allem Redaktionsleiter des Magazins ist: „Serioes praesentierte aktuelle Informationen aus der Region gemischt mit Geschichten ueber Land und Leute, die zum Beispiel ?Mittagskurier? Dieter Bellmann liefert, sind das Rezept mit dem wir auf diesem Sendeplatz beim Publikum Erfolg haben.“ Und so gab es am 4. Januar zum Start ins Jubilaeumsjahr zwar einen kurzen Rueckblick in die alten Zeiten, aber ansonsten das gewohnte Programm, mit dem Geschehen „draussen“ in Mitteldeutschland im Fokus.

Hinweis fuer die Redaktionen:
Ein Foto der „MDR um zwoelf“-Moderatoren finden Sie unter www.ard-foto.de

zum Artikel bei MDR.DE:
http://www.mdr.de/presse/fernsehen/6982694.html

MITTELDEUTSCHER RUNDFUNK
Redaktion Neue Medien
www.mdr.de

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