Characterization enables a microscopic understanding of the fundamental properties of materials (Science) to predict their macroscopic behaviour (Engineering). With this focus, Principles of Materials Characterization and Metrology presents a comprehensive discussion of the principles of materials characterization and metrology. Characterization techniques are introduced through elementary concepts of bonding, electronic structure of molecules and solids, and the arrangement of atoms in crystals. Then, the range of electrons, photons, ions, neutrons and scanning probes, used in characterization, including their generation and related beam-solid interactions that determine or limit their use, is presented. This is followed by ion-scattering methods, optics, optical diffraction, microscopy, and ellipsometry. Generalization of Fraunhofer diffraction to scattering by a three-dimensional arrangement of atoms in crystals leads to X-ray, electron, and neutron diffraction methods, both from surfaces and the bulk. Discussion of transmission and analytical electron microscopy, including recent developments, is followed by chapters on scanning electron microscopy and scanning probe microscopies. The book concludes with elaborate tables to provide a convenient and easily accessible way of summarizing the key points, features, and inter-relatedness of the different spectroscopy, diffraction, and imaging techniques presented throughout. Principles of Materials Characterization and Metrology uniquely combines a discussion of the physical principles and practical application of these characterization techniques to explain and illustrate the fundamental properties of a wide range of materials in a tool-based approach. Based on forty years of teaching and research, this book incorporates worked examples, to test the reader's knowledge with extensive questions and exercises.

In June 1792, amidst the chaos of the French Revolution, two intrepid astronomers set out in opposite directions on an extraordinary journey. Starting in Paris, Jean-Baptiste-Joseph Delambre would make his way north to Dunkirk, while Pierre-François-André Méchain voyaged south to Barcelona. Their mission was to measure the world, and their findings would help define the meter as one ten-millionth of the distance between the pole and the equator -- a standard that would be used "for all people, for all time."

The Measure of All Things is the astonishing tale of one of history's greatest scientific adventures. Yet behind the public triumph of the metric system lies a secret error, one that is perpetuated in every subsequent definition of the meter. As acclaimed historian and novelist Ken Alder discovered through his research, there were only two people on the planet who knew the full extent of this error: Delambre and Méchain themselves.

By turns a science history, detective tale, and human drama, The Measure of All Things describes a quest that succeeded as it failed -- and continues to enlighten and inspire to this day.

Dieses Buch ist fur Studium, Labor und Berufspraxis konzipiert und gibt Anleitungen mit praxisorientierten Fakten. Es werden komplexe Zusammenhange beim Arbeiten und Messen mit einem analogen Oszilloskop mit Bildroehre und beim Arbeiten und Messen mit einem digitalen Oszilloskop mit LCD-Bildschirm anhand vieler Versuche aus der Elektrotechnik und Elektronik erklart. Zahlreiche Messversuche mit einem Simulator runden das Fachbuch ab.

In diesem Band der Reihe Fachwissen Technische Akustik wird das Verfahren der experimentellen Modalanalyse vorgestellt. Mit diesem Verfahren koennen die von der Ausbreitung von Luft- und Koerperschall bestimmten dynamischen Eigenschaften von Systemen untersucht werden. Beispiele fur solche Systeme sind Strukturen im Maschinen- und Fahrzeugbau oder auch kleinere Innenraume, deren akustischen Verhalten von Interesse ist. In einer Einfuhrung wird zunachst auf den Zusammenhang des physikalischen Modells und des systemtheoretischen Modells eingegangen sowie der Nutzen des modalen Modells fur die Beschreibung der Systemeigenschaften erlautert. Danach wird die dem modalen Modell zugrunde liegende Theorie sowie der Zusammenhang der modalen Parameter mit den im Systemmodell verwendeten Frequenzgangen dargestellt. Verschiedene Verfahren der experimentellen Modalanalyse werden diskutiert, darunter sowohl solche zur getrennten Bestimmung einzelner modaler Parameter als auch solche, bei denen eine Vielzahl modaler Parameter gleichzeitig aus den gemessenen Frequenzgangen ermittelt wird. Zusatzlich wird auf das praktische Vorgehen bei der Gewinnung der dazu notwendigen Messdaten und die Moeglichkeiten zur UEberprufung der Ergebnisse eingegangen. Zur Demonstration der verschiedenen Moeglichkeiten und Verfahren wird ein einfaches praktisches Beispiel ausfuhrlich behandelt. Das umfasst die Vorgehensweise bei der Messung ebenso wie die Anwendung unterschiedlich aufwandiger Verfahren zur Extraktion der modalen Parameter. Dazu werden zahlreiche Ergebnisse gezeigt, so dass Moeglichkeiten und Grenzen der experimentellen Modalanalyse deutlich werden.

Das Buch beinhaltet die Ergebnisse des dreijahrigen Verbundprojekts Separator i4.0 des BMBF-Spitzenclusters it's OWL. Gegenstand des Projekts war die nachhaltige Einbindung von Expertenwissen in die zukunftsweisende Weiterentwicklung und Optimierung von Separationsprozessen. Durch die Entwicklung neuartiger intelligenter Komponenten aus dem Bereich der Sensorik wird es zukunftig moeglich sein, Separatoren und die zugehoerigen Prozesszusammenhange zu verstehen und diese oekologisch/oekonomisch optimal auszulegen und zu betreiben. Hierzu wurde ein Instrumentarium bestehend aus Methoden und Loesungen erarbeitet, das daruber hinaus auf analoge Problemstellungen komplexer maschinenbaulicher Anlagen anwendbar sein wird.

This thesis describes the first detection of a nuclear transition that had been sought for 40 years, and marks the essential first step toward developing nuclear clocks. Atomic clocks are currently the most reliable timekeepers. Still, they could potentially be outperformed by nuclear clocks, based on a nuclear transition instead of the atomic transitions employed to date. An elusive, extraordinary state in thorium-229 seems to be the only nuclear transition suitable for this purpose and feasible using currently available technology. Despite repeated efforts over the past 40 years, until recently we had not yet successfully detected the decay of this elusive state. Addressing this gap, the thesis lays the foundation for the development of a new, better frequency standard, which will likely have numerous applications in satellite navigation and rapid data transfer. Further, it makes it possible to improve the constraints for time variations of fundamental constants and opens up the field of nuclear coherent control.

Das vorliegende Lehrbuch bietet Studierenden der Natur- und Ingenieurswissenschaften einen ubersichtlichen und anschaulichen Einstieg in den Umgang mit Messdaten und deren Interpretation unter Verwendung der Messunsicherheit - fruher oft Fehlerrechnung genannt. Dabei stehen das Verstandnis und die Vermittlung von direkt anwendbarem Wissen im Vordergrund. Auf lange mathematische Herleitungen wird weitgehend verzichtet. Auf Basis einiger einfacher Grundprinzipien wie der Verteilung der Messwerte oder dem mathematischen Modell einer Messung fuhrt dieses Buch in zentrale Themen ein: - das Messen an sich, - die Angabe von Messergebnissen, - das Konzept der Unsicherheit, - die Auswertung von Messdaten mittels verschiedener Methoden, - sowie die Bewertung der erhaltenen Ergebnisse. Alle diese Themen werden anhand vielfaltiger Beispiele ausfuhrlich dargestellt und die Anwendung der abstrakten Konzepte anhand konkreter Zahlenbeispiele veranschaulicht. Fragen zur Selbstkontrolle sowie zur Vertiefung der Inhalte runden jedes Kapitel ab.

Dieser Band der Reihe Fachwissen Technische Akustik behandelt die in der Bauakustik meistverbreiteten Messmethoden, vom theoretischen Hintergrund uber anwendungspraktische Fragestellungen bis hin zu den nationalen und internationalen Normen. Die Normenreihe der DIN EN ISO 12354 dient dabei als roter Faden, da sie die messbaren Groessen der Bauakustik in einen Gesamtzusammenhang bringt. Ausgehend von den Aufgabenstellungen der bauakustischen Messtechnik werden die in Frage kommenden Kenngroessen erlautert. Ein wesentlicher Aspekt ist der Zusammenhang zu den bestehenden nationalen und internationalen Normen. Schwerpunktmassig werden die Grundprinzipien der Luft- und Trittschalldammung behandelt. Beschrieben werden Messverfahren, die im Labor und in Gebauden zum Einsatz kommen. Dabei wird ausfuhrlich auf die Schalldammung als Bauteil- bzw. Systemeigenschaft eingegangen. Die aus den physikalischen Grundlagen ableitbaren Voraussetzungen der Messverfahren wie z.B. die Anforderungen an die Schallfelder und die daraus ableitbaren Festlegungen der Messverfahren (z.B. Position und Anzahl von Lautsprechern und Mikrofonen) werden eingehend diskutiert. Auf praktische Fragestellungen wie die Notwendigkeit der Fremdgerauschkorrektur oder den Einfluss der Koerperschallnachhallzeiten auf die Messergebnisse wird bei den jeweiligen Messverfahren ebenfalls Bezug genommen. Ein ausfuhrliches Literatur- und Normenverzeichnis erganzt die behandelten Themen, so dass eine weiterfuhrende Vertiefung ermoeglicht wird.

Luftschall uberstreicht nicht nur den Bereich menschlicher Sprachkommunikation, sondern belegt als Infraschall und Ultraschall Bereiche, die auch intensiv technisch oder medizinisch genutzt werden. Diese Nutzung setzt die Kenntnis seiner Eigenschaften voraus, die mit dem zeitlichen und raumlichenVerlauf der Druckanderungen im Schallfeld beschrieben werden koennen. Fur die Wandlung der Schallparameter in registrierbare Werte stehen verschiedene Moeglichkeiten zur Verfugung. Die Umsetzung in elektrische Spannungen mit Mikrofonen steht dabei weit an der Spitze. Je nach erforderlicher Genauigkeit werden hierbei Konstruktionen auf unterschiedlicher Basis verwendet. Dieser Band befasst sich mit den Eigenschaften und Moeglichkeiten der verschiedenen Loesungen, den damit verbundenen Grenzen der Schallgroessenerfassung sowie einem Ausblick auf zukunftige Entwicklungen.

In diesem Band der Reihe Fachwissen Technische Akustik werden passive und aktive hydroakustische Messsysteme und -verfahren vorgestellt, die fur Wasserschallmessungen im Meer verwendet werden. Auch wenn viele Verfahren aus dem Bereich des Luftschalls grundsatzlich auf Wasserschall ubertragbar sind, so ergeben sich aufgrund der akustischen Eigenschaften des Meeres und der begrenzenden Flachen (Meeresboden und -oberflache) sowie der spezifischen Eigenschaften der hydroakustischen Messtechnik doch signifikante Unterschiede. Nach einer Einfuhrung in die fur Wasserschallmessungen gebrauchlichen Mess- und (spektralen) Pegelgroessen und die Grundlagen der hydroakustischen Sensorik wird ein UEberblick uber die meeresakustischen Randbedingungen gegeben. Fur jede Wasserschallmessung ist die Kenntnis der Schallausbreitungsbedingungen und der Umgebungsgerausche im Meer von zentraler Bedeutung. Anhand von zwei typischen Messaufgaben, der Bestimmung des Quell- oder Zielpegels eines Schiffes und der von Rammschall bei der Errichtung von Offshore-Windenergieanlagen, werden dann unterschiedliche stationare und driftende Sensorsysteme im Detail vorgestellt. Anschliessend wird auf die Vor- und Nachteile von geschleppten Sensorsystemen, wie der horizontalen Richtungsbildung und dem stroemungsinduzierten Eigenstoergerausch, naher eingegangen. Im letzten Abschnitt dieses Kapitels werden aktive Verfahren und Systeme behandelt, die bei Untersuchungen des Meeresbodens, der Schallausbreitung im Meer und der Ruckstreu- und Absorptionseigenschaften getauchter Objekte sowie bei der Kalibrierung von hydroakustischen Antennen Verwendung finden.

With this accessible, introductory guide, you will quickly learn how to use and apply optical spectroscopy and optical microscopy techniques. Focusing on day-to-day implementation and offering practical lab tips throughout, it provides step-by-step instructions on how to select the best technique for a particular application, how to set up and customize new optical systems, and how to analyze optical data. You will gain an intuitive understanding of the full range of standard optical techniques, from fluorescence and Raman spectroscopy to super resolution microscopy. Understand how to navigate around an optics lab with clear descriptions of the most common optical components and tools. Including explanations of basic optics and photonics, and easy-to-understand mathematics, this is an invaluable resource for graduate students, instructors, researchers and professionals who use or teach optical measurements in laboratories.

Das Buch gibt einen Einblick in die Theorie, die Sensorik, den Aufbau und die Anwendungen von Drehgebern. Encoder sind wichtige Komponenten in der Steuerungs- und Automatisierungstechnik, Motor-Feedback-Systeme in der modernen Antriebstechnik. Sie wandeln den Winkel zweier relativ zueinander drehbaren Objekte in ein elektrisches Signal um. Dies setzt man ein, um die Winkellage und die Drehzahl einer sich drehenden Achse zu erfassen. Das Wissen daruber hat eine grosse Bedeutung in der industriellen Automation und bei Servoantrieben.

Build Your Coaching Skills to Develop Others Coaching has the power to enhance individual, team, and organizational performance. Its interactive process helps individuals set and act upon goals, make better decisions, and produce results. 10 Steps to Successful Coaching offers meaningful advice to help you embrace and elevate your existing coaching skills, drawing upon your strengths as a leader, colleague, or employee to bring out the strengths of others. This book is an entry point for anyone who wants—or has been asked—to do some formal or informal coaching. It’s also for anyone who wants to infuse day-to-day interactions in the workplace with a powerful new skill: development through coaching. With coaching skills quickly becoming essential for anyone who wants to help others develop in the workplace, use this book as your road map to being an effective coach who is ready to listen, encourage, and challenge others to greater achievement. Your coachees will enjoy greater job satisfaction and confidence, and your organization will benefit from this cost-effective way of developing employees and improving productivity. You, as a coach, will discover growth in your working relationships and gain a tremendous sense of accomplishment. This second edition addresses coaching in terms of the broader organization; creating a coaching culture; the impact of technology on the coaching relationship; and goal and accountability setting; overcoming obstacles to good listening; and ending the coaching process. You'll find a diverse array of tools to help you along the way. Examples include: a development plan to highlight existing coaching skills and areas of opportunity sample questions to ask during sessions forms to secure commitment to coaching an assessment to evaluate your organization’s coaching culture.

Reiner Thiele hat durch die Applikation des Faraday-Effektes zur Polarisations-Ebenen-Drehung linear polarisierten Lichts in Lichtwellenleitern, induziert durch das den stromfuhrenden elektrischen Leiter umgebende Magnetfeld, eine Loesung gefunden, hohe elektrische Stroeme ohne Eingriff in den Messgroessenkreis zu messen. Dies stellte bisher ein grundsatzliches Problem der elektrischen Energietechnik dar. Eine in Reflexion arbeitende erfindungsgemasse Schaltungsanordnung aus optischen und elektronischen Komponenten stellt dabei den gewunschten linearen Zusammenhang zwischen Messgroesse und Messwert bei Elimination der stoerenden Doppelbrechung der Lichtwellenleiter her, die sich ansonsten vermindernd auf die Effizienz des Faraday-Effektes auswirkt.

Reiner Thiele zeigt ausgehend von der prinzipiellen Schaltungsanordnung eines Sensors zur potenzialgetrennten Messung elektrischer Stroeme mit dem Faraday-Effekt in Lichtwellenleitern dessen vollstandigen Entwurf anhand hergeleiteter Parametergleichungen einschliesslich praxisrelevanter Dimensionierungsbeispiele. Ausserdem beweist der Autor, dass der fur den Sensor funktionsbestimmende lineare Zusammenhang zwischen Messgroesse und Messwert der Loesung einer speziellen Riccati-Differenzialgleichung entspricht.

Reiner Thiele fuhrt in die polarisationsoptischen Grundlagen der Sensortechnik ein. Er zeigt dazu, ausgehend von einer Faraday-Effekt-Applikation zur Messung hoher elektrischer Stroeme, das Verfahren zum Test optischer und elektronischer Sensorkomponenten auf. Seine Testergebnisse erlauben die Erkennung von Schwachstellen im Sensor und fuhren auf Moeglichkeiten zu deren Kompensation. Daraus resultieren effiziente Methoden zur Elimination der stoerenden Doppelbrechung in optischen Kopplern.

Reiner Thiele zeigt die Loesung auf, wie die Messung von hohen elektrischen Stroemen ohne Eingriff in den Messgroessenkreis gelingt - ein grundsatzliches Problem der elektrischen Energietechnik. Er schlagt dies durch die Applikation des Faraday-Effektes zur Polarisations-Ebenen-Drehung linear polarisierten Lichts in Lichtwellenleitern vor, induziert durch das den stromfuhrenden elektrischen Leiter umgebende Magnetfeld. Eine in Transmission arbeitende erfindungsgemasse Schaltungsanordnung aus optischen und elektronischen Komponenten stellt dabei den gewunschten linearen Zusammenhang zwischen Messgroesse und Messwert bei Elimination der stoerenden Doppelbrechung der Lichtwellenleiter her, die sich ansonsten vermindernd auf die Effizienz des Faraday-Effektes auswirkt.

Das Buch bietet eine an der Praxis ausgerichtete Einfuhrung in den Strahlenschutz und seine physikalischen Grundlagen. Anhand von Beispielen, Ubungsaufgaben und einfachen Experimenten behandelt der Autor die biologische Strahlenwirkung und Quellen der Strahlenbelastung ebenso wie Messmethoden und Fragen der praktischen Umsetzung des Strahlenschutzes. Die vierte Auflage wurde auf den neuesten Stand der Technik gebracht und durch Kapitel uber Kernkraftwerke, Strahlungsquellen und die Effekte nicht-ionisierender Strahlung erganzt. "

Die Forschung und Anwendungsentwicklung in dem Bereich chemischer und biochemischer Sensoren ist weiterhin in einem schnellen Wachstum begriffen. Die Erfahrungen des letzten Jahrzehnts haben jedoch gezeigt, dass die erfolgreiche Entwicklung solcher Sensoren, die auch den harten Routinebedingungen in den vielfaltigen Anwendungsgebieten widerstehen, nur dann moglich ist, wenn Chemiker und Ingenieure kooperieren. Daher ist es das Ziel dieses Lehrbuches, sowohl Chemikern als auch Ingenieuren, Lebensmittel- und Biotechnologenin einer streng systematischen aber sehr praxisorientierten Darstellung die Technologie und die Anwendung chemischer Sensoren nahezubringen.

Der interdisziplinare Ansatz uberbruckt die unterschiedlichen Denkweisen in Chemie, Physik und Ingenieurwissenschaften erfolgreich."

Die Computer zur Steuerung analytischer Systeme sollen einer Validierung unterzogen werden, unabhangig davon, ob es sich z.B. um Laboratorien in den Bereichen Umwelt, Lebensmittel, klinische Chemie, Pharmakologie oder Toxikologie, chemische oder pharmazeutische Qualitatssicherungslaboratorien oder LIMS-Installationen handelt. Der Autor fuhrt mit diesem unverzichtbaren Ratgeber den Praktiker durch den gesamten komplexen Validierungsprozess fur computergesteuerte Analysensysteme. Er liefert den roten Faden, die logischen Grunduberlegungen und die Methodologie, um Validierung effizient durchzufuhren. Das Buch ist eine Pflichtlekture fur Labormanager, Analytiker, Validierungs- und Auditingteams, Qualitatssicherungsbeauftragte und Informationsmanager."

Das Buch enthalt die Beitrage zu einem interdisziplinaren Symposium zur oekonomischen Analyse des Zivilrechts, das die Herausgeber mit Unterstutzung der Stiftung Volkswagenwerk im Marz 1988 veranstaltet haben und an dem in diesem Forschungsbereich ausgewiesene OEkonomen und Juristen aus dem In- und Ausland teilgenommen haben. Die Beitrage befassen sich - jeweils aus juristischer und aus oekonomischer Sicht - mit Grundsatzfragen der oekonomischen Analyse des Zivilrechts sowie mit konkreten Problemen des Deliktrechts, des Vertragsrechts und des Sachenrechts; hier wird im einzelnen die Leistungsfahigkeit der oekonomischen Analyse fur Rechtsanwendung und Rechtsfortbildung untersucht. Ausserdem wird in dem Buch der Frage nachgegangen, inwieweit das Prinzip der Allokationseffizienz mit anderen Rechtsprinzipien kollidiert und durch diese begrenzt wird.

An advanced course of classical electrodynamics with application to the generation of high-power coherent radiation in the microwave to optical-wave regions. Specifically, it provides readers with the basics of advanced electromagnetic theory and relativistic electrodynamics, guiding them step by step through the theory of free-electron lasers. The theoretical treatment throughout this book is fully developed by means of the usual three-dimensional vector calculus.

Nanoscale Probes of the Solid--Liquid Interface deals with the use of the scanning tunnelling microscope (STM) and related instrumentation to examine the phenomena occurring at the interface between solid and liquid. Scanning probe microscopy (the collective term for such instruments as the STM, the atomic force microscope and related instrumentation) allows detailed, real space atomic or lattice scale insight into surface structures, information which is ideally correlated with surface reactivity. The use of SPM methods is not restricted to ultrahigh vacuum: the STM and AFM have been used on samples immersed in solution or in ambient air, thus permitting a study of environmental effects on surfaces. At the solid--liquid interface the reactivity derives precisely from the presence of the solution and, in many cases, the application of an external potential. Topics covered in the present volume include: the advantages of studying the solid--liquid interface and the obtaining of additional information from probe measurements; interrelationships between probe tip, the interface and the tunnelling process; STM measurements on semiconductor surfaces; the scanning electrochemical microscope, AFM and the solid--liquid interface; surface X-ray scattering; cluster formation on graphite electrodes; Cu deposition on Au surfaces; macroscopic events following Cu deposition; deposition of small metallic clusters on carbon; overpotential deposition of metals; underpotential deposition; STM on nanoscale ceramic superlattices; reconstruction events on Au(ijk) surfaces; Au surface reconstructions; friction force measurements on graphite steps under potential control; and the biocompatibility of materials.

Questo libro, che nasce dall esperienza didattica accumulata dall autore nell insegnamento dei metodi sperimentali, si propone di fornire un introduzione al calcolo delle probabilita e alla teoria degli errori facendo uso di uno stile di presentazione volutamente informale e traendo spunto da concrete applicazioni sperimentali, spesso attraverso esempi di notevole importanza storica. Cosi, per esempio, argomenti quali il moto browniano, la diffusione di luce, il decadimento radioattivo, la fisiologia della visione, le statistiche quantistiche e di fotorivelazione, vengono utilizzati per delucidare concetti chiave dell analisi statistica e probabilistica.