Heidelberg, Univ., Diplomarb., 1999.

Konstanz, Univ., Diss., 1983.

Erlangen, Nürnberg, Univ., Diss., 2006.

Universiẗat, Diss., 2004--Jena.

Zugl.: Kaiserslautern, Techn. Univ., Diss., 2006

Universiẗat, Diss., 2002--Bonn.

Aufgrund unikaler Eigenschaften haben die Seltenerdelemente (SEE) Bedeutung in vielen Bereichen der modernen Technik. So stellt im IPHT Jena die Entwicklung aktiver optischer Fasern auf der Grundlage SEE-haltigen Quarzglasmaterials einen Schwerpunkt dar. Um die Materialentwicklung via Elektronenstrahl-Mikroanalyse adäquat begleiten zu können, sind genaue Atomdaten eine Grundvoraussetzung. Recherchen sowie praktische Erfahrungen zeigen jedoch, dass die Kenntnis der charakteristischen Röntgenstrahlung noch immer unvollständig ist, was besonders im Falle der M-Strahlung der SEE zutrifft. Als Folge kann es, vor allem bei der Anregung mit niederenergetischen Elektronen, zu falschen Analysenergebnissen kommen. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der detaillierten Untersuchung der M-Spektren der Elemente Z=55 bis Z=71 mittels energie- und wellenlängendispersiver Spektrometrie. Neues Datenmaterial wird präsentiert und dessen praktische Bedeutung anhand ausgewaehlter Beispiele der Analyse anorganisch-nichtmetallischer Werkstoffe aufgezeigt.

Die vorliegende Arbeit beinhaltet die theoretische Betrachtung des Glasschmelzprozesses in Glasschmelzöfen und die Darstellung von fünf Bewertungsprinzipien zur qualitativen Bewertung von Glasschmelztechnologien für die Abschmelz-, Restquarz- und Läuterzone. Es konnte gezeigt werden, dass zum verbesserten Einschmelzen des Gemenges nicht nur der Energieeintrag, sondern auch der Abtransport der neu entstehenden Schmelze intensiviert werden muss. Bei der qualitativen Bewertung und der Auswahl von Schmelztechnologien zur Beschleunigung der Restquarzlösung wurde dargestellt, dass der Einfluss der Schmelztechnologie auf das Verweilzeitverhalten und damit rückwirkend auf die Effizienz der Restquarzlösezone bei der Vorauswahl von Schmelztechnologien berücksichtigt werden muss. Für die Läuterzone wurde nachgewiesen, dass zwei teils in der Literatur diskutierte Bewertungsprinzipien zur Läuterung von Glasschmelzen abzulehnen sind bzw. zu überschätzten Aussagen zur Effizienz von Läutertechnologien führen. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass für den theoretischen Fall einer Läuterbank ohne Konvektionsströmungen die Blasenwachstumsgeschwindigkeiten für Konstruktionen mit minimalen Kosten im Bereich von 4-12*10-7 m/s mit möglichen Ausreißern zu 5*10-6 m/s bei Massengläsern liegen sollten.

Aufgrund unikaler Eigenschaften haben die Seltenerdelemente (SEE) Bedeutung in vielen Bereichen der modernen Technik. So stellt im IPHT Jena die Entwicklung aktiver optischer Fasern auf der Grundlage SEE-haltigen Quarzglasmaterials einen Schwerpunkt dar. Um die Materialentwicklung via Elektronenstrahl-Mikroanalyse adäquat begleiten zu können, sind genaue Atomdaten eine Grundvoraussetzung. Recherchen sowie praktische Erfahrungen zeigen jedoch, dass die Kenntnis der charakteristischen Röntgenstrahlung noch immer unvollständig ist, was besonders im Falle der M-Strahlung der SEE zutrifft. Als Folge kann es, vor allem bei der Anregung mit niederenergetischen Elektronen, zu falschen Analysenergebnissen kommen. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der detaillierten Untersuchung der M-Spektren der Elemente Z=55 bis Z=71 mittels energie- und wellenlängendispersiver Spektrometrie. Neues Datenmaterial wird präsentiert und dessen praktische Bedeutung anhand ausgewaehlter Beispiele der Analyse anorganisch-nichtmetallischer Werkstoffe aufgezeigt.

Die vorliegende Arbeit beinhaltet die theoretische Betrachtung des Glasschmelzprozesses in Glasschmelzöfen und die Darstellung von fünf Bewertungsprinzipien zur qualitativen Bewertung von Glasschmelztechnologien für die Abschmelz-, Restquarz- und Läuterzone. Es konnte gezeigt werden, dass zum verbesserten Einschmelzen des Gemenges nicht nur der Energieeintrag, sondern auch der Abtransport der neu entstehenden Schmelze intensiviert werden muss. Bei der qualitativen Bewertung und der Auswahl von Schmelztechnologien zur Beschleunigung der Restquarzlösung wurde dargestellt, dass der Einfluss der Schmelztechnologie auf das Verweilzeitverhalten und damit rückwirkend auf die Effizienz der Restquarzlösezone bei der Vorauswahl von Schmelztechnologien berücksichtigt werden muss. Für die Läuterzone wurde nachgewiesen, dass zwei teils in der Literatur diskutierte Bewertungsprinzipien zur Läuterung von Glasschmelzen abzulehnen sind bzw. zu überschätzten Aussagen zur Effizienz von Läutertechnologien führen. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass für den theoretischen Fall einer Läuterbank ohne Konvektionsströmungen die Blasenwachstumsgeschwindigkeiten für Konstruktionen mit minimalen Kosten im Bereich von 4-12*10-7 m/s mit möglichen Ausreißern zu 5*10-6 m/s bei Massengläsern liegen sollten.