INIS-mf ÖSTERREICHISCHE PHYSIKALISCHE GESELLSCHAFT 42. JAHRESTAGUNG TECHNISCHE UNIVERSITÄT WIEN -* ^

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2 Osterreichische Physikalische Gesellschaft 42. Jahrestagung September 1992 Technische Universität Wien Tagungsprogramm

3 Ehrenschutz Dr. Erhard Busek Bundesminister für Wissenschaft und Forschung Dr. Helmut Zilk Bürgermeister der Stadt Wien Univ.Prof. Dr. Peter Skalicky Rektor der Technischen Universität Wien

4 ÖPG-Jahrestagung September 1992, Technische Universität Wien Organisationskomitee Univ.Doz. Dr. Maria Ebel (Tagungsleitung) Univ.Prof. Dr. Hannspeter Winter \ f - cand.ing. Monika Waas Die Veranstaltung der Jahrestagung 1992 wird vom Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung, der Technischen Universität Wien und der Bundeskammer der gewerblichen Wirtschaft gefördert. Umschlaggestaltung: Andrea Giffinger Herausgeber und Medieninhaber: Österreichische Physikalische Gesellschaft

5 tfll with TiC precipitate 1 Ü»WS 1 1 GaAs/AIAs superlattice AÜ Tungsten film on silicon substrate LFBCO Gesellschaft m.b.h. A-3013 Pressbaum, Austria, Telefon (0) Scientific Instruments JEOL OXFORD LINK RIGAKU POLARON

6 ÖPG-Jahrestagung 1992 INHALTSVERZEICHNIS Hinweise für Tagungsteilnehmer 9 Lageplan der TU-Wien 12 U-Bahn Streckenplan 13 Programmübersicht Haupttagung 15 Fachtagungen 20 Vorträge der Haupttagung 24 Postersitzung Pl 41 Postersitzung P2 92 Programm der Fachtagungen Fachausschuß Akustik 131 Fachausschuß Atom-, Molekül- und Plasmaphysik 146 Fachausschuß Festkörperphysik 172 Fachausschuß Kern- und Teilchenphysik 174 Fachausschuß Lehrkräfte an Höheren Schulen und Lehrerfortbildung 188 Fachausschuß Medizinische Physik und Biophysik 190 Fachausschuß Polymerphysik 201 Fachausschuß Quantenelektronik, Elektrodynamik und Optik 206 Information über die Österreichische Physikalische Gesellschaft AI Autorenverzeichnis A2 Inserate und Finnenpräsentationen A9

7 CA Rilkeplatz, die Bank der TU-Wien CREDITANS1ALT

8 ÖPG-Jahrestagung 1992 Hinweise für Tagungsteilnehmer Haupttagung: September 1992 Tagungsort: Technische Universität Wien Neue Institutsgebäude Freihaus Physikhörsaal 1 (Roter Bereich, 2. Obergeschoß) Wiedner Hauptstraße 8-10, A-1040 Wien Tagungsleitung: Univ.Doz. Dr. Maria Ebel Institut für Angewandte und Technische Physik Technische Universität Wien Wiedner Hauptstraße 8-10, A-1040 Wien Tel.: (0222) \ Telefax: (0222) { Tagungsgebühren: für ordentliche Mitglieder S 400,- j für Nichtmitglieder S 600,- für Mitglieder ausländischer physikalischer Gesellschaften S400,- für studentische Mitglieder frei für studentische Nichtmitglieder S 100,- Bei alleiniger Teilnahme an einer Fachtagung eines Fachausschusses erteilt der jeweilige Vorsitzende Auskunft über die geltenden Richtlinien. Die Tagungsgebühr ist bis spätestens 11. September 1992 auf das Tagungskonto bei der CA-BV (BLZ: 11000), Nr /03 ("Jahrestagung") einzuzahlen. Bei der Registrierung gilt der Empfangschein als Zahlungsbestätigung; kann kein Empfangschein vorgewiesen werden, ist die Tagungsgebühr in bar zu entrichten.

9 Hinweise für Tagungsteilnehmer Tagungsanmeldung und Quartierbestellung Dem Tagungsheft liegen Postkarten für die Tagungsanmeldung (Anmeldeschluß: 1. September 1992) und Quartierbestellung (Anmeldeschluß: 21. August 1992) und Zahlscheine für die Einzahlung der Tagungsgebühr (Überweisung bis spätestens 11. September 1992 erbeten) bei. Retsekostenzuschuß fur studierende ÖPG-Mitglieder Studierende ÖPG-Mitglieder können für die Teilnahme an der ÖPG-Jahrestagung 1992 bis spätestens 23. September 1992 ein formloses Ansuchen an die Tagungsleitung richten, um einen Reisekostenzuschuß zu erhalten. Dieses Schreiben soll eine Befürwortung durch den wissenschaftlichen Betreuer enthalten und die Kontonummer aufweisen, auf die ein eventueller Reisekostenzuschuß nach der Tagung überwiesen werden kann. Die Höhe der Zuschüsse richtet sich nach den zur Verfügung stehenden Mitteln, der Zahl der Ansuchen und der tatsächlichen Höhe der Reisekosten. Vorträge: Poster: Hinweise für Vortragende und Posterpräsentation *) Plenarvorträge: Vortragsdauer 40 Minuten, 5 Minuten Diskussion *) Preisvorträge: Vortragsdauer 30 Minuten, 5 Minuten Diskussion Posier können auf einer Fläche von 90 cm Breite mal 180 cm Höhe mit Klebeband befestigt werden. Die Präsentation von Postern der Haupttagung soll nach Möglichkeit schon während der Fachtagungen (ab Montag, 21. September 1992,9 Uhr) erfolgen. Postersitzung Pl: Mittwoch, 23. September, Uhr Postersitzung P2: Donnerstag, 24. September, Uhr Die Poster der Fachtagungen können auch während der Haupttagung ausgestellt bleiben. Nach Möglichkeit sollten alle Poster erst am Freitag zwischen 17 und 20 Uhr abgenommen werden. Verbleibende Poster werden von der Tagungsleitung entfernt. Posterpräsentatoren, die eine Verwahrung des ausgestellten Materials wünschen, mögen dies im Tagungsbüro unter Angabe der Posterkennung bekannt geben. Poster-Prämierung Das attraktivste Poster wird in geheimer Wahl von den Tagungsteilnehmern ausgesucht und nach dem Ende der Postersitzung mit einem Preis des Organisationskomitees ausgezeichnet.

10 ÖPG-Jahrestagung 1992 Tag der offenen Tür Am Freitag, 25, September 1992 laden von Uhr die Physikinstitute der Technischen Universität Wien (Wiedner Hauptstraße 8-10, A-1040 Wien), das Atominstitut der Österreichischen Universitäten (Schüttelstraße 115, A-1020 Wien) und das Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (Nikoisdorfergasse 18, A-1050 Wien) zu einem Tag der offenen Tür ein. Bitte gewünschte Besichtigungen auf der Tagungsanmeldungs-Karte ankreuzen. Genaue Hinweise werden bei der Haupttagung bekanntgegeben. Ausstellung, Finnenpräsentation Während der Tagung findet eine Buchausstellung der Technischen Fachbuchhandlung FRIC statt. Die Firmen OW1S und BALZERS präsentieren Geräte und Informationsmaterial. Tagungsbüto Neue Institutsgebäude Freihaus, Wiedner Hauptstraße 8-10, A-1040 Wien, Gelber Bereich, 1. Obergeschoß Telefon: (0222) /5879 oder 5881 DW i FAX: (0222) Öffnungszeiten: Montag, 21. September Uhr t Dienstag, 22. September ,16-18 Uhr j Mittwoch, 23. September Uhr v Donnerstag, 24. September Uhr [ Freitag, 25. September Uhr j k J

11 Hinweise für Tagungsteilnehmer Lageplan der TU-Wien i i i - ii * WWW 77 KARLSPLATZ RESSEIPARK es Anfahrt mit Auto: Parkmöglichkeit in der TU-Tiefgarage Zufahrt über die Operngasse Öffnungszeiten: Mo - Fr, Uhr Preise: ös 25,-je angefangene Stunde; ös 200,- für 8-24 Stunden

12 ÖPG-Jahreslagung 1992 U-Bahn Streckenplan KARLSPLATZ Anfahrt mit öffentlichen Verkehrsmitteln: Linien Ul, U2, U4, Station "Karlsplatz"

13 I Die mm IC ja Technische Fachbuchhandlung H I ^ ^ 100 m vom Hauptgebäude der TU 1040 Wien, Wiedner Hauptstraße 13 Tel. (0222) , Fax: Bücher und Fachzeitschriften aus allen Gebieten der Technik lagernd oder schnell besorgt Mathematik Physik Chemie Kunststoffe KFZ/Eisenbahn Elektrotechnik Elektronik Informatik/EDV Home Computer PC/AT Anwendung Datenkommunikation Maschinenbau Bauingenieurwesen Heizung, Lüftung, Klima Gesundheitstechnik Umweltschutz und Ökologie sowie Spektrum Y~Jr\ IM -RWlssi Nst II Ml. Anläßlich der «lahrestagung präsentieren wir Fachliteratur folgender Verlage: Addison-Wesley Verlap 'Deutschland) GmbH, Bonn Bibliographisches insti & F. A. Brockhaus AG, Mannheim Birkhäuser-Verlag AG, Basel Chapman & Hall Ltd Scientific, Technical & Medical Publishers, Andover Verlag Harri Deutsch, Frankfurt Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie GmbH, Leipzig Verlag Walter de Gruyter & Co, Berlin Verlag C. F. Müller GmbH, Karlsruhe Öko-Buch-Verlag u. Versand GmbH, Staufen R. Oldenbourg Verlag GmbH, München Springer-Verlag GmbH u. Co. KG, Berlin, Heidelberg, Wien B. G. Teubner GmbH, Stuttgart Verlag TÜV Rheinland GmbH, Köln VCH Verlagsgesellschaft mbh, Weinheim Verlag Vieweg, Wiesbaden

14 ÖPG-Jahrestagung 1992 PROGRAMMÜBERSICHT der Haupttagung September 1992 Mittwoch, 23. September 1992 Neue Institutsgebäude Freihaus, Physikhörsaal 1 (Roter Bereich, 2. Obergeschoß) Wiedner Hauptstraße 8-10, A-1040 Wien 9.00 BEGRUSSUNG ERÖFFNUNG *) Verleihung der EHRENMITGLIEDSCHAFT der OPG an em.o.univ.prof.dr. K. LINTNER *) Verleihung des FRITZ-KOHLRAUSCH-PREISES der ÖPG an Dr. M. HELM (Institut für Halbleiterphysik, Universität Linz) *) Verleihung des ROMAN-ULRICH-SEXL-PREISES der ÖPG an Prof.Mag. F.J. NATSCHLÄGER (Gymnasium Aloisianum Linz) PAUSE PREISVORTRAGE PR 1:M. HELM (Linz) Infrarotspektroskopie von Subbandanregungen in Halbleiterheterostrukturen LAUDATIO: G. BAUER (Linz) PR 2: F.J, NATSCHLÄGER (Linz) Schulholografie LAUDATIO: L. LUDICK (Wels) MITTAGSPAUSE HAUPTVORTRAGE Vorsitz: E. Wintner (TU-Wien) H1: W. ERTMER (Bonn) Atomstrahlkühlung - Manipulation freier Atome mit Laserlicht H 2: C. H. SKINNER (Princeton) Soft x-ray lasers and their applications POSTERSITZUNG P1 JAHRESHAUPTVERSAMMLUNG DER ÖPG EMPFANG BEIM BURGERMEISTER DER STADT WIEN 15

15 Programm der Haupttagung Donnerstag, 24. September 1992 Neue Institutsgebäude Freihaus, Physikhörsaal 1 (Roter Bereich, 2. Obergeschoß) Wiedner Hauptstraße 8-10, A-1040 Wien HAUPTVORTRÄGE Vorsitz: E. Benes (TU-Wien) H3:H.HATZE(Wien) Biomechanik - ein Senkrechtstarter unter den neuen Wissenschaftsdisziplinen H 4: W.T. COAKLEY (Cardiff) Biologie \ cell manipulation and separation by ultrasonic fields PAUSE HAUPTVORTRÄGE Vorsitz: W. Steiner (TU-Wien) H 5: R. DANZER (Leoben) Keramik-Keramik - Verbundwerkstoffe H 6: I.A. CAMPBELL (Orsay) The physics of flux lines in high T c superconductors (an overview) MITTAGSPAUSE HAUPTVORTRÄGE Vorsitz: G. Kahl (TU-Wien) H1% M.W. FINNIS (Stuttgart) Atomistische Simulation von inneren Grenzflächen H 8: J. MLYNEK (Konstanz) Optik mit Atomen ;i ji POSTERSITZUNG P 2 POSTERPRÄMIERUNG anschließend ÖFFENTLICHE ABENDVERANSTALTUNG über "Kernfasjonsforschung" T

16 ÖPG-Jahrestagung 1992 Öffentliche Abendveranstaltung über " Kernfusionsforschung" 24. September 1992,19 Uhr, TU-Wien Mitveranstalter: BM für Wissenschaft und Forschung PROGRAMM Vortrag " Energie aus Kernfusion - Status und absehbare Entwicklungen" i Univ.Prof. Dr. P. KOMAREK J (Leiter des Institutes für Technische Physik, Kernforschungszentrum Karlsruhe) [ Podiumsdiskussion "Kernfusionsenergie - wissenschaftliche, technische und politische Aspekte" Teilnehmer: D.I.Dr. S. GERGELY (Wissenschaftsjournalist, Wien) Univ.Prof.Dr. M. HEINDLER (Leiter d. Österr. Energieverwertungsagentur, Wien) D.I.Dr. M. SCHNEEBERGER (Vorstandsdir. d. Oberösterr. Kraftwerke AG) Univ.Prof.Dr. P. KOMAREK Moderation: Univ.Prof.Dr. H. P. WINTER (Institut für Allgemeine Physik, TU-Wien) I7

17 Programm der Haupttagung Freitag, 25. September 1992 Neue Institutsgebäude Freihaus, Physikhörsaal 1 (Roter Bereich, 2. Obergeschoß) Wiedner Hauptstraße 8-10, A-1040 Wien HAUPTVORTRÄGE Vorsitz: G. Wiesinger (TU-Wien) H9:H.P.LENZ(Wien) Das Auto im Spannungsfeld zwischen Mobilitätswünschen und Umweltschutzforderungen H10: P.JANSEN (Wien) Alternative Energiequellen - Idee und Chancen PAUSE HAUPTVORTOÄGE Vorsitz: H. Sassik (TU-Wien) H11: F. MAIRINGER (Wien) Abbildende Röntgenanalytik von Kunstwerken H12: C.W. FABJAN (Genf) Experimentelle Herausforderung der nächsten Beschleunigergeneration ENDE DER HAUPTTAGUNG TAG DER OFFENEN TÜR Physikinstitute der Technischen Universität Wien, Atominstitut der österreichischen Universitäten, Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

18 J Philips Analytical Element- und Strukturanalyse: Philips hat die besseren Lösungen! Wenn es um Produkte und Systeme für die Analysentechnik geht, bietet Philips dem Anwender neben einem lückenlosen Hard- und Bundesrepublik Deutschland Philips GmbH Elektronik für Wissenschaft und Industrie Bereich Analysentechnik Miramstraße 87 D-3500 Kassel Telefon: Telefax: Softwareprogramm auch die Vorteile des umfassenden Know-hows und der breitgefächerten technologischen Ressourcen. Österreich Philips Professionelle Elektronik GmbH Bereich Wissenschaftliche Analysentechnik Breitenfurter Straße 251 A-1231Wien Telefon Telefax Röntgen-Spektrometer und -Diffraktometer Elektronenmikroskope (SEM/TEM) Schwätz Philips AG Industrial Electronics Bereich Analytical Riedstraße 12 CH-8953 Dietikon 1 Telefon Telefax: PHILIPS

19 Programmübersicht der Fachtagungen PROGRAMMÜBERSICHT der Fachtagungen: September 1992 Fachausschuß Akustik Dienstag, 22. September 1992 Neue Institutsgebäude Freihaus, Wiedaer Hauptstraße 8-10, A-1040 Wien Seminarraum 134A, Gelber Bereich, 5. Obergeschoß Tagungsleitung und Auskünfte: Univ.Doz. Dr. E. BENES Institut für Allgemeine Physik, TU-Wien Wiedner Hauptstraße 8-10, A-1040 Wien Fachausschuß Atom-. Molekül- und Plasmaphysik Montag, 21. September und Dienstag, 22. September 1992 Neue Institutsgebäude Freihaus, Wiedner Hauptstraße 8-10, A-1040 Wien Physikhörsaal 3, Gelber Bereich, 2. Obergeschoß Tagungsleitung und Auskünfte: Univ.Doz. Dr. L. WINDHOLZ Institut für Experimentalphysik, TU-Graz Petersgasse 16, A-8010 Graz Fachausschuß Festkörperphysik Dienstag, 22. September 1992 Neue Institutsgebäude Freihaus, Wiedner Hauptstraße 8-10, A-1040 Wien Physikhörsaal 6, Grünsr Bereich, 2. Obergeschoß Tagungsleitung und Auskünfte: a.o.univ.prof. Dr. G. WIESINGER Institut für Experimentalphysik, TU-Wien Wiedner Hauptstraße 8-10, A 1040 Wien Fachausschuß Kern- und Teikhenphvsik Montag, 21. September und Dienstag, 22. September 1992 Erholungszentrum Lindabrunn, Eisnerstraße ISO, A-25S1 Enzesfeld-Undabrunn Tagungsleitung und Auskünfte: Univ.Doz. Dr. W. LUCHA Institut für Hochenergiephysik, Österreichische Akademie der Wissenschaften Nikolsdorfergasse 18, A-10S0 Wien 20

20 ÖPG-Jahreslagung 1992 Fachauschuß Lehrkräfte an Höheren Schulen und Lehrerfortbilduiiz Frsitag, 25. September 1992, Lehrerfortbildungstag Neue Inslitutsgebäude Freihaus, Wiedner Hauptstraße 8-10, A-1040 Wien Physikhörsaal 1, Roter Bereich, 2. Obergeschoß Tagungsleitung und Auskünfte: Univ.Prof. Dr. H. KÜHNELT Institut für Theoretische Physik, Univ. Wien Boltzmanngasse 5, A-1090 Wien Prof. Mag. L. LUD1CK, BRG Wels Anton Brucknerstraße 16, A-4600 Wels Fachausschuß Medizinische Physik und Biophysik (Gem. mit der Österr. Gesellschaft für Biomedizinische Technik) Dienstag, 22. September 1992 Neue Institutsgebäude Freihaus, Wiedner Hauptstraße 8-10, A-1040 Wien Physikhörsaal 5, Grüner Bereich, 2. Obergeschoß Tagungsleitung und Auskünfte: a.o.univ.prof. Dr. H. SCHMIDT-KLOIBER Institut für Experimentalphysik, Univ. Graz > Universitätsplatz 5, A-80i0 Graz j Dr. H. PESSENHOFER j, Physiologisches Institut, Univ. Graz ' Harrachgasse 21, A-8010 Graz \ Fachausschuß Polymerphysik Dienstag, 22. September 1992 Neue Institutsgebäude Freihaus, Wiedner Hauptstraße 8-10, A-1040 Wien Seminarraum 137A, Gelber Bereich, 9. Obergeschoß Tagungsleitung und Auskünfte: Prof. Dr. H. DRAGAUN Abteilung Kunststofftechnik, TGM Wexstraße 19-23, A-1200 Wien Fachausschuß Quantenelektronik. Elektrodynamik und Optik Mittwoch, 23. September 1992, Postersitzung Pl Neue Institutsgebäude Freihaus, Wiedner Hauptstraße 8-10, A-1040 Wien Tagungsleitung und Auskünfte: Univ.Doz. Dr. E. WINTNER Institut für Allgemeine Elektrotechnik und Elektronik, TU-Wier. Gußhausstraße 27, A-1040 Wien

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22 3D-SIMULATION und LIF-EXPERIMENT Die ständig steigenden Anforderungen an moderne Ottomotoren bezüglich Kraftstoffverbrauch, Geräusch und Abgasemission führen dazu, daß eine immer genauere Kenntnis der bereits im Saugrohr ablaufenden Strömungs- und Gemischbildungsvorgänge notwendig wird. Bei der AVL beschäftigt man sich schon über ein Jahrzehnt mit der Entwicklung von dreidimensionalen Rechenmodellen und mit der Bereitstellung experimenteller Methoden zur Visualisierung dieser Vorgänge. So gestattet einerseits das nunmehr zur Verfügung stehende Simulationsprogramm F!RE eine Modellierung der physikalischen Phänomene ohne einschränkende Vereinfachungen und andererseits ermöglicht die Laserinduzierte Fluoreszenz-Meßtechnik (LIF) die experimentelle Überprüfung der Rechenergebnisse. Das Bild zeigt berechnete Flugbahnen gewichtsloser Teilchen in einem Ansaugkrümmer und in einem Saugrohr im instationären Motorbetrieb. In der linken Bildhälfte ist die mit Hilfe von LIF ermittelte Struktur eines Kraftstoff-einspritzstrahles im Saugrohr dargestellt. Beispielhaft ist die Wandanlagerung des Kraftstoffs in der rechten Bildhälfte wiedergegeben. MWh AVL LIST GmbH A-8020 Graz, Kleiststraße 48, Austria Tel.: (316) , Fax: (316)

23 Vorträge der Haupttagung Hl Atomstrahlkühlung - Manipulation freier Atome mit Laserlicht W. ERTMER (Institut für Angewandte Physik, Universität Bonn, Wegelerstr. 8, D-5300 Bonnl, Deutschland) Bei der Wechselwirkung freier Atome mit elektromagnetischer Strahlung spielt die atomare Bewegung häufig eine wesentliche, meist negative Rolle. In den letzten Jahren sind daher viele neue Methoden entwickelt worden, um die Geschwindigkeit der Atome drastisch zu reduzieren. Dies läßt sich sowohl eindimensional (ID) z.b. bei der Atomstrahlkühlung und -ablenkung als auch zweidimensional zur Atomstrahlkollimation und dreidimensional (3D) in einer sogenannten "Melasse" (Kreuzungspunkt dreier orthogonaler Laserstrahlpaare) nutzbringend anwenden. Die erreichbaren Endgeschwindigkeitsverteilungen bzw. Temperaturen liegen im Mikrokelvin-Bereich und profitieren ganz wesentlich von der atomaren Mehrniveau-Struktur in Wechselwirkung mit Polarisationsgradienten in den Laserfeldern. Durch Überlagerung geeigneter Magnetfelder lassen sich so Atome auch übei große Zeiten in Atomfallen speichern. Die Dichte liegt dann bei typischerweise 10*1 Atomen/cm 3. Neben den Kühlmethoden und -mechanismen werden auch einige ausgesuchte Anwendungsbeispiele präsentiert werden. 24

24 ÖPG-Jahrestagung 1992 H2 Soft X-Ray Lasers and Their Applications C.H. SKINNER (Plasma Physics Lab., University of Princeton, New Jersey, U. S. A.) Dramatic progress has been made in the development of soft x-ray lasers. The field is currently in a transition phase between laboratory demonstrations of gain and the acceptance of soft x-ray lasers as practical tools for novel applications. The single most important factor influencing the growth of applications of x-ray lasers is improvements in efficiency. Gain has been generated with small scale technology (such as a 6J laser) and this augurs well for the commercial availability in the near future of soft x-ray lasers for a variety of applications. The operational wavelength range has been extended to the "water window", important for applications in the life sciences arid the first applications of soft x-ray lasers to x-ray microscopy and holography have begun. Advanced soft x-ray laser concepts are being developed from investigations into ultra-high intensify laser/matter interactions. In this paper a brief historical perspective of x-ray laser development will be followed by a review of recent advances in x-ray lasers and their applications. Finally I will try to give some predictions for the future.

25 Vorträge der Haupttagung H3 Biomechanik - ein Senkrechtstarter unter den neuen Wissenschaftsdisziplinen H. HATZE (Abteilung Biomechanik, Institut für Sportwissenschaften, Universität Wien, Auf der Schmelz 6, A-1150 Wien, Österreich) Die Biomechanik hat in den 23 Jahren seit dem ersten internationalen Seminar für Biomechanik in Zürich im Jahre 1967 (62 Fachreferate) bis zum First World Congress of Biomechanics in San Diego im Jahre 1990 (mehr als 1200 Fachreferate, 93 Spezialsymposien) eine außergewöhnlich stürmische Entwicklung durchgemacht und sich in diesem Prozeß als eigenständige Wissenschaftsdisziplin etabliert. Sie umfaßt heute die Mechanik biologischer Strukturen wie Knochen, Muskeln, Bänder, Knorpel, Sehnen, Haut und die inneren Organe, die Zellmechanik und Mikrozirkulation, die Mechanik der arteriellen und venösen Blutströmung, die Mechanik der Implantate und Prothesen sowie den Anwendungsgebieten nach die orthopädisch-medizinische, die ergonomische, die traumatologische und die veterinärmedizinische Biomechanik, wie auch die Biomechanik des Sports. Ausgewählte Beispiele aus dem Arbeitsbereich des Autors sollen einen Einblick in die Problemstellungen und Arbeitsmethoden der modernen Biomechanik vermitteln. 26 j

26 J H4 ÖPG-Jahreslagung 1992 Biological Cell Manipulation and Separation by Ultrasonic Fields *) W.T. COAKLEY (School of Pure and Applied Biology, University of Wales, College of Cardiff, Cardiff CF1 3TL, U. K.) Particles suspended in a standing wave field of sufficient pressure amplitude can (i) be concentrated at half wavelength separations, (ii) become aligned in the field, and (iii) experience particle-particle interactions. The force which concentrates particles at half wavelength separations depends on particle volume and on the ratios of particle density and compressibility to those of the suspending phase. When an axial standing wave is set up in a cylindrical container particles that are more dense and less compressible than the host medium concentrate close to acoustic field kinetic energy density maxima. Single particles or clumps of concentrated particles can be moved axially by modulation of the sound field. The behaviour of particles in plane and in Bessel,> fields will be contrasted. The influence of factors, e.g. streaming within $ a container or the onset of cavitation, in determining the lower limit of particle size which may be harvested will be discussed as will i experimental approaches to the scale up of particle harvesting. -) Applications of acoustic radiation forces to bring cells together in pairs in suspension for electrofusion, to harvest cells from suspension and to increase the rate of immunoprecipitation reactions by enhancing cellcell interaction will be described. *) Work supported by the Science and Engineering Research Council.

27 Vorträge der Haupttagung H5 Keramik - Keramik - Verbundwerkstoffe R. DANZER (Christian-Doppler-Laboratorium für Hochleistungskeramik am Institut für Metallkunde und Werkstoffprüfung, Montanuniversität Leoben, Franz-Josef Straße 18, A-8700 Leoben, Österreich Keramische Werkstoffe sind wegen ihrer vorwiegend ionischkovalenten Bindung tendenziell sehr hart und thermodynamisch stabil. Sie eignen sich daher besonders als Werkstoffe für mechanisch hoch beanspruchte und bei hohen Temperaturen verwendete Teile. Ein Nachteil der Keramiken ist ihre Zähigkeit, d.h. der geringe Energieverbrauch bei der Ausbreitung von Rissen. In Keramik- Keramik-Verbundwerkstoffen kann dieser Energieverbrauch bis auf das etwa 100-fache (verglichen mit den Matrixwerkstoffen) gesteigert werden. Dazu werden sehr unterschiedliche Mechanismen wie z.b. die Ablenkung von Rissen aus ihrer für die Ausbreitung günstigsten Richtung, eine diffusionslos erfolgende Phasenumwandlung der Verstärkungsphase oder eine gezielt erzeugte Reibung zwischen Matrix- und Verstärkungsphase verwendet. Ein Durchbruch dieser neuen Werkstoffgeneration wird vorerst noch durch die hohen Kosten und die noch nicht vollständig beherrschte Hersteüungstechnologie verhindert.

28 ÖPG-Jahrestagung 1992 H6 The Physics of Flux Lines in High T c Superconductors (an overview) I.A. CAMPBELL (Physique des Solides, Universite Paris-Sud, Orsay, Frankreich) In the cuprate superconductors, the coherence lengths are very small and the materials are highly anisotropic because of their laminar structure. As a result, many novel features appear in the flux line physics: strong fluctuations near T c, cross over to irreversibility well below Hc2, giant creep, two dimensional vortices, large critical current anisotropies. For many potential practical applications, it is important to understand the vortex dynamics and to provide effective pinning centres. The present situation in this rapidly developing field will be reviewed. 29

29 Vorträge der Haupltagung H7 Atomistische Simulation von inneren Grenzflächen M.W. FINNIS (Max-Planck-lnstitut für Metallforschung, Institut für Werkstoffwissenschaft, Seestraße 92, D-7000 Stuttgart 1, Deutschland) Die Anwendung semi-empirischer interatomarer Wechselwirkungspotentiale ermöglicht die Computer-Simulation von Systemen mit bis zu ca. einer Million Atomen. Computer-Experimente dieser Art sind besonders nützlich für die Untersuchung innerer Grenzflächen in den verschiedensten Materialien. Als Beispiel wird die Untersuchung von Korngrenzen in den kfz Metallen Cu, Ag und Au erörtert. Bestimmte Korngrenzen weisen eine Struktur auf, die als lnm-breite Lage einer 1- nm breiten zweiten Phase - der 9R-Phase - interpretiert wird. Dieses Ergebnis der atomistischen Simulation wurae durch Hochauflösungsmikroskopie bestätigt. 30

30 ÖPG-Jahrestagung 1992 H8 Optik mit Atomen J. MLYNEK (Fakultät für Physik, Universität Konstanz, Universitätsstraße 10, D-7750 Konstanz, Deutschland) Die Atomoptik hat sich in jüngster Zeit zu einem neuen Teilgebiet der Teilchenoptik entwickelt. Dabei steht die Realisierung von geeigneten "optischen Elementen" wie Strahlteiler, Linsen und Spiegel für Materiewellen von Atomen im Vordergrund. Hierzu können insbesondere Beugungseffekte von Atomen an mikrofabrizierten Strukturen oder resonante Lichtkräfte auf Atome vorteilhaft ausgenutzt werden. In diesem Zusammenhang ist auch der Bau von Interferometern, Resonatoren und Mikroskopen für die Atome und deren Anwendung in der Grundlagenphysik und Technik von großem Interesse. Der Vortrag soll anhand ausgewählter Beispiele einen kleinen Einblick in dieses neue und faszinierende Arbeitsgebiet geben sowie den aktuellen Entwicklungsstand und mögliche Perspektiven der Atomoptik aufzeigen.

31 Vorträge der Haupttagung H9 Das Auto im Spannungsfeld zwischen Mobilitätswünschen und Umweltschutzforderungen H.-P. LENZ (Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Kraftfahrzeugbau, Technische Universität Wien, Getreidemarkt 9, A-1060 Wien, Österreich) 1. Der Wunsch nach Mobilität 2. Entwicklung der Mobilität 3. Negative Auswirkungen der Mobilität 3.1. Sicherheit 3.2. Emissionen 3.3. Flächenbedarf 4. Verbesserungen 4.1. Sicherheit 4.2. Emissionen 4.3. Rächenbedarf, Verkehrsfluß 4.4. Alternative Transportmittel und Antriebe 5. Zusammenfassung k> 32 p

32 ÖPG-Jahrestagung 1992 H10 Alternative Energiequellen - Idee und Chance P. JANSEN (Institut für Energiewirtschaft, Technische Universität Wien, A-1040 Wien) Untersucht werden langfristige Marktpotentiale, Umweltaspekte und Wirtschaftlichkeit von erneuerbaren Energieträgern, speziell Biomasse, zentrale und dezentrale Sonnenenergienutzung, thermisch und photovoltaisch. Die Umweltaspekte schließen Luftbelastung, Landschaftsverbrauch und Materialverbrauch (energetische Amortisationszeiten) mit ein. Die Wirtschaftlichkeit hängt an den Preisen der konventionellen Energieträger Öl und Gas, deren Produktionskosten so niedrig sind, daß sie die Übernahme größerer Marktanteile von erneuerbaren Energieträgern durch Preissenkungen erfolgreich verhindern können. Energieabgaben und ihre Zweckbindung für die Stützung erneuerbarer Energieträger (und Energiesparen) können hier nur partiell ausgleichen. Ernsthaften Bemühungen um die Einführung erneuerbarer Energieträger kommt jedoch die Rolle der Preisbegrenzung bei den Marktführern Öl und Gas zu. Ergänzt werden die Ausführungen durch Überlegungen zu Bedeutung und Risiken von Wasserkraft und Kernenergie sowie der Bedeutung von indirekter Sonnenenergienutzung (Solararchitektur) und Energiesparen. 33

33 ÖPG-Jahrestagung 1992 H12 Die experimentelle Herausforderung der nächsten Beschleunigergeneration C.W. FABJAN (CERN, EP division, CH-1211 Genf 23, Schweiz) Die nächste Generation der Protonenspeicherringe wird Experimente im TeV-Massenbereich ermöglichen. Das "Entdeckungspotential" wird sowohl durch die erreichbare Strahlenenergie als auch durch die verwertbare Kollisionsfrequenz bestimmt werden. Wir planen deshalb Experimente, die bei 108 bis 101 Protonenkollisionen pro Sekunde funktionsfähig bleiben; sie müssen gleichzeitig Signaturen "neuer Physik" nachweisen und analysieren können, auch wenn deren Raten kleiner als p ro Kollision geschätzt werden. Weltweit haben Jahre intensiver F&E der Teilchenphysiker die Grundlagen für diese neue experimentelle Herausforderung geschaffen. Nachweistechnologien wurden entwickelt, die im Amplituden- und Frequenzverhalten der Energie und Rate der Sekundärteilchen angepaßt sind. Diese Nachweisgeräte können zu Experimenten integriert werden, die es gestatten sollten, selbst die subtilsten Manifestationen der "neuen Physik" nachzuweisen. Viele dieser Detektorsysterr.e sind von so hoher Komplexität, daß ausgewählte industrielle Methoden zu deren Realisierung benötigt werden. Anforderungen der Signalverarbeitung und Informatik z.b. benötigen Zusammenarbeit mit der Industrie von bisher nicht erreichtem Ausmaß. 35

34 Vorträge der Haupltagung ABENDVORTRAG Energie aus Kernfusion - Status und absehbare Entwicklungen P. KOMAREK (Kernforschungszentrum Kan.lruhe, Institut für Technische Physik, Postfach 3640, D-7500 Karlsruhe, Deutschland) Die Kernfusion zählt zu den langfristigen Optionen einer zukünftigen Energieversorgung. Der Stand der Forschung ist charakterisiert durch einen Übergang von rein plasmaphysikalisch zu stark technologisch geprägten Großexperimenten. Am weitesten fortgeschritten sind die Arbeiten zum magnetischen Plasmaeinschluß nach dem Tokamakprinzip. Das größte und wohl erfolgreichste Experiment dazu ist der europäischen JET (Joint European Torus) in Culham, UK, in dem das brennende Plasma schon nahezu die "innere" Zündbedingung erreicht und in dem kürzlich auch die Heizung durch die im (DT)- Fusionsprozeß freiwerdenden a-teilchen nachgewiesen wurde. Die Erfolge insgesamt ermutigten die Forscher, ein erstes reaktorrelevantes Experiment zu planen. Es soll als nahezu weltweite gemeinschaftliche Anstrengung, unter der Schirmherrschaft der IAEO. realisiert werden. Die detaillierten Konstruktionsarbeiten zu diesem ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) beginnen 1992 und sind für 6 Jahre veranschlagt.

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