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Monte Carlo Simulationen der bilderzeugenden Streuprozesse bei der REM-Untersuchung von Fasern

Projektnummer: F 2469 Projektdurchführung: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) Status: Laufendes Projekt Geplantes Ende: 30. September 2023

Projektbeschreibung:

An Arbeitsplätzen freigesetzte Faserstäube können die Gesundheit von Beschäftigten gefährden, wenn sie in hohen Konzentrationen eingeatmet werden und aufgrund ihrer biologischen Beständigkeit und Form langfristig das Lungengewebe schädigen.

Für die Festsetzung und Überwachung von Arbeitsplatzgrenzwerten für Faserstäube ist Voraussetzung, dass ihre Form, speziell Länge und Durchmesser, bis in den Nanometerbereich hinein präzise vermessen werden kann.

Für eine solche Formbestimmung kommen Elektronenmikroskope zum Einsatz, deren Genauigkeit bei der Vermessung von nanoskaligen Fasern durch das Projekt gesteigert werden soll. Zu diesem Zweck wird eine Software entwickelt, die sogenannte Monte-Carlo-Methoden nutzt, um die für die Bildgebung maßgeblichen physikalischen Streuprozesse von Elektronen an Fasern zu simulieren.

Die Abmessungen einer mikroskopischen Faser müssen aus den Helligkeitskontrasten ihres elektronenmikroskopischen Bildes bestimmt werden. Dabei ermöglicht die systematische Untersuchung von realen und simulierten Bildern von Fasern bekannter Durchmesser zu verstehen, in welcher Weise der unbekannte Durchmesser einer realen Faser aus ihrem Bild verlässlich zu ermitteln ist.

Ziel des Projekts sind detaillierte Auswerteanweisungen und ein Software-Werkzeug für eine präzise und reproduzierbare Messung von Faserdimensionen mithilfe von Elektronenmikroskopie, um die Möglichkeiten zur Überwachung von Arbeitsplatzgrenzwerten von nanoskaligen Fasern weiter zu verbessern.

Das Projekt wird in Kooperation mit der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt durchgeführt und ist dem Forschungsgebiet der Nanometrologie zuzuordnen.

Kontakt

Fachgruppe 4.5 "Partikelförmige Gefahrstoffe, Innovative Materialien"

Service-Telefon: 0231 9071-2071 Fax: 0231 9071-2070

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