Fraunhofer-Gesellschaft
Die Partner von »QMag« trafen sich zum jährlichen Projekttreffen, um die bisherigen Forschungsarbeiten zu evaluieren und Schlüsse für die weitere Projektarbeit aus den erreichten Meilensteinen abzuleiten.
Durchflussmessungen in der Prozessanalytik
Die Untersuchungen zum Einsatz von optisch gepumpten Magnetometern (OPMs) zur berührungslosen Messung von Strömungsgeschwindigkeiten sind sehr vielversprechend und haben bereits das Interesse von industrieller Seite geweckt. Dieser Entwicklungszweig des Projekts hat sich einer industriellen Verwertung angenähert und soll in den kommenden Jahren entsprechend weiterverfolgt werden.
Materialprüfung mit OPM und NV-Zentren
Die Arbeiten von den Fraunhofer-Instituten IWM und IPM zur Detektion von Ermüdungserscheinungen in Stahlproben mittels OPM haben gezeigt, dass die zyklische Belastung in ferritischen Stählen mit einer messbaren Änderung des magnetischen Streufeldes einhergeht. Damit ist grundsätzlich nachgewiesen, dass in ferritischen Stählen über eine quantensensorische Magnetometrie Schädigungen im Labormaßstab gemessen werden können. Dazu wurde ein Aufbau realisiert, der eine wichtige Referenz sowohl für wissenschaftliche Arbeiten sowie für Industriekunden darstellt. Insbesondere die Möglichkeit, dass Mikrorisse und Materialdefekte in einem frühen Stadium detektiert werden können, ist bei Industriepartnern auf großes Interesse gestoßen.
Das Fraunhofer IA konzentriert sich auf die Erforschung und Entwicklung von NV-Zentren (Stickstoff-Vakanz-Zentren). Zudem steuert das Institut die auf NV-Zentren basierenden Verfahren der Rastersondenmagnetometrie und der magnetischen Weitfeldmikroskopie bei, die in der bisherigen Projektlaufzeit etabliert wurden. Gemeinsam mit dem Fraunhofer IWM soll das Potenzial der abbildenden Messungen dabei vor allem im Hinblick auf die Charakterisierung nanoskopischer Mikrostrukturen ermittelt werden.
Abbildende Verfahren mit NV-Zenten
Mit der Rastersondenmagnetometrie und der Weitfeldmikroskopie mittels NV-Zentren verfügt das Fraunhofer IAF in »QMag« über zwei unterschiedliche bildgebende Verfahren, um auf mikro- und nanoskopischer Skala magnetische Feldverteilungen darzustellen. Im Sinne der Fokussierung auf industriell relevante Applikationen soll in der verbleibenden Projektlaufzeit die Nutzung der beiden Systeme und die Erschließung neuer Anwendungsfelder im Vordergrund stehen.
Die Projektarbeiten zeigen, dass das »QMag«- Konsortium in den ersten drei Projektjahren die Verfahren der Quantenmagnetometrie in den Bereichen der Prozess- und Durchflussanalytik sowie der Materialprüfung erfolgreich evaluiert hat und dort großes Potenzial sieht, diese in industrierelevante Anwendungen zu überführen. Daher sollen diese Applikationszweige im weiteren Projektverlauf verstärkt verfolgt werden.