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Mobile NMR zur Qualitätskontrolle von Elastomerprodukten

03/2003 März

Mobile NMR (nuclear magnetic resonance) verwendet kleine, bewegliche
NMR-Spektrometer und NMR-Sonden, die vorzugsweise auf das zu untersuchende Objekt aufgelegt werden, wie zum Beispiel die NMR-MOUSE (eingetragenes Warenzeichen der RWTH Aachen) oder das Messobjekt einschließen. Mit der NMR-MOUSE können verschiedene Arten der NMR-Relaxation in oberflächennahen Volumenbereichen großer Produkte zerstörungsfrei gemessen werden. Dabei ist die transversale Relaxationszeit
T2 geeignet, den Vulkanisationsgrad in der Nähe des Vulkametermaximums
zu charakterisieren. Zur Bestimmung der transversalen Relaxationszeit
bei Zimmertemperatur mit Genauigkeiten von besser als 1% sind die Probentemperatur auf besser als 0,3 8C konstant zu halten und auf Grund des statistischen Aufbaus der Elastomere Mittelwerte über mehrere Messpositionen zu bilden. Zur Erfüllung dieser Anforderungen wurden eine neue Familie von Sensoren mit Temerpaturkontrolle nach dem Prinzip der NMR-MOUSE und ein PC-Spektrometer zum Parallelbetrieb von zunächst fünf Sensoren entwickelt.

Mobile NMR for Quality of Elastomer Products
Mobile NMR (nuclear magnetic resonance) employs small, mobile NMR spectrometers and sensors, like the NMR-MOUSE (registered trademark of RWTH Aachen), which preferably are positioned on or incorporate the object of interest. With the NMR-MOUSE different types of NMR relaxation can be measured non-destructively in surface-near volume elements of large products. The transverse relaxation time T2 is suited to characterize the vulcanization state in the vicinity of the rheometer maximum. For determination of the transverse relaxation time at ambient temperature with an accuracy of better than 1 %, the sample temperature has to be maintained constant within less than 0,3 8C temperature variation, and due the statistical nature of elastomers, averages have to be formed over values acquired at different measurement positions. To meet these requirements a new family of NMR-MOUSE sensors with temperature control and a PC spectrometer for parallel
operation of currently five sensors have been developed.

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