Mobilität: Erfindung zur Probenentnahme aus Brennkammer

Moderne Verbrennungsmotoren in Autos werden immer mehr optimiert, um Schadstoffemissionen und Verbrauch zu senken, die Motorleistung zu erhöhen und den Wirkungsgrad zu verbessern. Für die Optimierung von motorischen Verbrennungsprozessen und die Entwicklung geeigneter Maßnahmen ist es wichtig, die Prozesse im Brennraum untersuchen zu können. Dafür müssen die chemischen Reaktionen im Kolben eines Motors für eine Analyse zugänglich gemacht werden. Eine Erfindung der Technischen Universität München (TUM) erlaubt nun eine Probenentnahme genau dort, wo die Verbrennung in einer Brennkammer stattfindet.

Medizintechnik: Magnetisch abgeschirmter Raum

Magnetisch abgeschirmte Räume werden in der Medizin zum Beispiel bei der Magnetoenzephalographie eingesetzt. Hier werden kleinste Magnetfelder im Gehirn oder des Herzens detektiert, um z.B. Krankheiten zu diagnostizieren oder Schädeloperationen vorzubereiten. Dabei müssen äußere Störeinflüsse abgeschirmt werden. Die Erfindung der Technischen Universität München (TUM) ermöglicht erstmals eine kostengünstige Herstellung eines magnetisch abgeschirmten Raums für die Erzeugung und Messung kleinster technischer oder biologischer Magnetfelder.

Weitere Informationen zu den beiden Erfindungen:

Probenentnahme aus Brennkammer, Referenznummer B63803:
Dabei ist ein Gasentnahmeventil in einer Brennraumwand einer Verbrennungskraftmaschine angeordnet, das eine Entnahmesonde und eine Einrichtung zur Aufnahme eines Gasvolumens aus dem Reaktions- bzw. Brennraum auf­weist. Die Erfindung ermöglicht die Entnahme einer Probe durch eine Öffnung der Entnahmesonde in einem nicht wandnahen Bereich des Reaktions- bzw. Brennraums, in dem eine reguläre Verbrennung stattfindet. Bisherige Lösungen erlauben nur eine Probenentnahme im Randbereich, aber nicht in der Flamme selbst.

Die Erfindung, für die ein erfolgreich erprobter Prototyp vorhanden ist, ist insbesondere für Hersteller von Verbrennungsmotoren, Automotive- und Car-Tuning-Firmen interessant. Ein deutsches Patent wurde bereits erteilt.

B63803: Zum detaillierten Technologieangebot.

Magnetisch abgeschirmter Raum, Referenz Nummer B70216:
Bislang benutzte man hierfür spezielle Räume, deren Wände aus Mu-Metall hergestellt werden. Zumeist wird mit Hilfe von Helmholtz-Spulen auch noch aktiv ein Gegenfeld generiert, um Störfelder zu minimieren. Die Kosten für die Herstellung dieser Räume sind aufgrund der großen Mengen benötigen Mu-Metalls recht hoch. Die Messungen selber werden dann in der Regel mit supraleitenden SQUIDs durchgeführt. Diese müssen jedoch mit flüssigem Helium gekühlt werden, was zu hohen laufenden Kosten führt.

Die Erfindung beschreibt eine neue Bauform für magnetisch abgeschirmte Räume, die zwei wesentliche Vorteile aufweist: Zur Abschirmung externer Magnetfelder wird bei gleicher Abschirmstärke deutlich weniger Mu-Metall gebraucht um einen vergleichsweise großen Volumenanteil mit minimalen Inhomogenitäten zu erreichen, d.h. die Herstellungskosten für den Raum sinken signifikant. Die Schirmung ist skalierbar von Sensorgehäusen bis hin zu begehbaren oder größeren Räumen. Der zweite Vorteil liegt darin, dass das Restmagnetfeld in dem erfindungsgemäßen Raum deutlich geringer ist als in bisher bekannten, magnetisch abgeschirmten Räumen. Deshalb können bei der Messung kleinster Magnetfelder die in der Nutzung sehr teuren SQUIDs durch Atommagnetometer ersetzt werden, die keine aufwendige Kühlung benötigen. Mit dieser Technologie wird es deshalb möglich, kostengünstigere Messumgebungen für die Messung kleinster Magnetfelder wie z.B. in der Magnetoenzephalographie zu bauen, sowie Geräte mit hohen Anforderungen an Feldhomogenität effizient abzuschirmen.

Die Technologie, für die im Mai 2011 ein deutsches Patent angemeldet wurde und für die ein Prototyp vorliegt, erlaubt die Herstellung magnetisch abgeschirmter Räume zu etwa der Hälfte der bisherigen Kosten. Durch das geringe Restmagnetfeld können auch noch kostengünstigere Messmethoden eingesetzt werden, mit denen die laufenden Kosten reduziert werden können. Anwendung kann die Erfindung in der Medizin finden, aber auch im Bereich der physikalischen Messtechnik (Präzisionsmagnetometrie und Sensorik).

B70216: Zum detaillierten Technologieangebot.


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Ansprechpartner
Guido Angenendt
Leitung Patentvermarktung Physical Sciences
Tel. +49 89 5480177-17
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