Schubrauschanalyse an laser-ablativen Mikroantrieben

Im Institut für Technische Physik werden Lasersysteme für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in den Bereichen Sicherheit und Verteidigung entwickelt. An den Institutsstandorten Stuttgart und Lampoldshausen bearbeiten Wissenschaftler, Ingenieure und Techniker interdisziplinär Fragstellungen zu den Schwerpunkten Detektion und Beseitigung von Weltraumschrott, Laser-Ferndetektion von Schadstoffen, Laserantriebe und Lasereffektoren.

Zur hochgenauen Lageregelung von Satelliten und Satellitenkonstellationen wird am Institut für Technische Physik das Konzept des laser-ablativen Mikroantriebs untersucht. Bei diesem Antrieb wird durch fokussierte, kurze Laserpulse Material von einer metallischen Oberfläche abgetragen mit dem Ziel, durch den Rückstoß des entstehenden Plasmajets möglichst definierte Impulsbits zu generieren, die bei einer hochfrequenten Laserpulsfolge der Schuberzeugung im μN-Bereich dienen sollen. Für ein tieferes Verständnis der physikalischen Prozesse werden neben Schubmessungen an einer hoch-empfindlichen Torsionswaage auch experimentelle Analysen zur Geschwindigkeitsverteilung des Treibstrahls sowie, mittels Plasmaemissionsspektroskopie, zur Ionisierung durchgeführt.

Im Rahmen der Abschlussarbeit sollen aktuell laufende Untersuchungen fortgesetzt und ergänzt werden:
• Einarbeitung in die Ergebnisse und den Versuchsaufbau aus einer vorangegangenen Abschlussarbeit
• Analyse des Verhaltens einer Apparatur für hochempfindliche Schub- (µN) bzw. Positionsmessungen (nm) im Frequenzraum
• Untersuchung der Impulsantwort selbiger Apparatur
• Durchführung von Experimenten zur Bestimmung der Messempfindlichkeit an unterschiedlichen Arbeitspunkten
• Je nach zeitlichem Umfang der Arbeit anschließende Generierung und optimierte Auswertung von einfachen Schubmessungen
• Auswertung und Diskussion der Daten

Weitere Informationen

Unternehmen

Helmholtz Gemeinschaft

Bereich/Abteilung

DLR-Institut für Technische Physik

Abschlussart

Masterarbeit / Diplomarbeit

Branche

Forschung und Entwicklung

Schlagwörter

Plasmaemissionsspektroskopie Geschwindigkeitsverteilung Schubmessung Schuberzeugung Impulsbit Satellitenkonstellation Lagerregelung

Anforderungen

• abgeschlossenes Grundstudium der Ingenieurwissenschaften oder der Physik (z.B. Vordiplom oder Bachelor)
• Kenntnisse im Bereich Mess- und Regelungstechnik
• bevorzugt Erfahrung im Umgang mit Lasertechnik.
• Erfahrung im Arbeiten mit Programmiersprachen wie C++ oder LabView ist wünschenswert Interesse am experimentellen Arbeiten

Zusatzinformationen

DLR-Institut für Technische Physik

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