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Thomas Kühner
Kontakt:
Dipl.-Ing. Thomas Kühner
Fachgruppenleitung

Tel.: +49 721 608 2 5660
E-Mail: Thomas Kühner

Fachgruppe Mikroprozessorsysteme und Analogtechnik (MSA)

MSA_Querschnitt

Die Fachgruppe Mikroprozessorsysteme und Analog-

technik (MSA) entwickelt anwendungsspezifische elektro-

nische Baugruppen und Systeme für verschiedenartigste

Aufgabenstellung im Bereich der Mess- und Steuerungs-

technik sowie der Datenerfassung und -verarbeitung.

 

Das Themenspektrum erstreckt sich von hochpräzisen Analogschaltungen zur Messwertaufbereitung über Mikrocontroller gesteuerte Sensorsysteme bis hin zu komplexen Kontrollsystemen mit sehr vielen parallelen Messkanälen.


Arbeitsschwerpunkte sind:
  • die analoge Schaltungstechnik, Hochfrequenztechnik und Optoelektronik
  • die Hard- und Firmware-Entwicklung  für Eingebettete Systeme (Mikrocontroller-Systeme) sowie deren Vernetzung bzw. Anbindung an übergeordnete Kontrollsysteme
  • die Umsetzung spezifischer messtechnischer Aufgabenstellungen bei (Groß-)Experimenten und die Entwicklung von Komplettsystemen

 

Die Leistungen der Fachgruppe umfassen die durchgängige Entwicklung von der Konzeption über den Schaltungsentwurf bis zur Inbetriebnahme der fertigen Komponenten/Systeme.
Für den Test der Systeme stehen umfassende Einrichtungen und Geräte der HF-Messtechnik, optischen Messtechnik und EMV-Prüftechnik zur Verfügung.  

 

AUSSTATTUNG

  • Elektroniklabor
  • Hochfrequenzlabor
  • Optiklabor
  • Prüfeinrichtungen: Klima, Vibration, EMV

 

LED

Hochleistungs-LED-Module

Viele moderne industrielle Prozesse basieren auf der zielgerichteten Anwendung von Licht. Das IPE entwickelt Lichtmodule sehr hoher Leistungsdichte z.B. für die Lackhärtung in Druckmaschinen. Dafür werden Hochleistungs-LED-Chips zu Modulen vereint und mit speziellen Wasserkühlern effizient gekühlt. Die wesentlichen Herausforderungen liegen dabei in der Sicherstellung eines günstigen thermischen Pfades mit geringsten thermischen Widerständen zwischen der lichtemittierenden Schicht der LED und dem Kühlwasser sowie in der zuverlässigen elektrischen und mechanischen Verbindung der einzelnen Komponenten. Weitere Informationen


OpticalDataTransmission

Tbit/s Optical Data Transmission

Das IPE entwickelt ein System zur schnellen und energieeffizienten optischen Datenübertragung aus Detektoren für große physikalische Experimente. Dabei werden in einem am KIT entwickelten siliziumbasierten elektrooptischen Chip elektrische Eingangssignale in optische Ausgangssignale umgesetzt, die über Glasfasern zum Empfänger übertragen werden. Die Arbeiten beziehen sich auf Aspekte wie Strahlenhärte der elektrooptischen Komponenten, elektrische und optische Aufbau- und Verbindungstechnik, Funktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit bei tiefen Temperaturen und in starken Magnetfeldern, optischer Kanalbündelung und monolithischer Integration optischer, optoelektronischer und elektronischer Komponenten. Weitere Informationen


Geophysika

 

MIPAS - Messung von Spurengasen in der Stratosphäre

Für das Klimaexperiment MIPAS/GLORIA des Instituts für Meteorologie und Klimaforschung  entwickelt das IPE komplexe Steuerungs- und Datenerfassungssysteme. Das MIPAS-Instrument misst in der Stratosphäre die schwache Infrarotstrahlung von Spurengasen, die z. B. als Vorläufersubstanzen für die Ozon-Bildung gelten.


Caribic
CARIBIC

CARIBIC - Ozonphotometer

Für das Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Bereich Atmosphärische Spurengase und Fernerkundung wurde die Elektronik und die Datenerfassung für ein Ozonphotometer entwickelt und realisiert. Das Ozonphotometer dient zur Bestimmung der Ozonkonzentration in der Stratosphäre. Es befindet sich im Frachtraum eines Passagierflugzeugs der Lufthansa, Projekt CARIBIC. Das Messprinzip beruht auf der Absorption von UV-Strahlung durch Ozon.


KATRIN Detektorsystem
KATRIN - Detektorsystem

KATRIN - KArlsruher TRitium Neutrino Experiment

 

Mit dem KArlsruher TRItium-Neutrino-Experiment soll die Masse von Neutrinos mit bisher unerreichter Genauigkeit gemessen werden. KATRIN ist damit die sensitivste Waage der Welt. Das IPE ist dabei für eine Reihe von Aufgaben in den Bereichen Leitsystem, Datenerfassung und Detektorentwicklung sowie darüber hinaus für die Koordination übergeordneter Aufgaben und die Schnittstellen zwischen den Leitsystemen der Teilexperimente verantwortlich.


HEPHAISTOS
HEPHAISTOS CA3-Aufbau

HEPHAISTOS

Das am KIT entwickelte Mikrowellensystem HEPHAISTOS stellt ein neuartiges Verfahren zur Aushärtung von Kohlefaserverbundwerkstoffen dar. Es ermöglicht einen sehr effizienten und schnellen Aufheizvorgang und bietet damit wesentliche Vorteile gegenüber konventionellen Autoklaven. Aufgrund der speziellen hexagonalen Form der Ofenkammer und des Einsatzes von bis zu 36 Magnetrons wird eine homogene Verteilung des elektromagnetischen Felds erreicht.

Zur weiteren Optimierung des Systems werden neue Steuerungskonzepte auf der Basis adaptiver Mehrgrößenregler entwickelt und erprobt, die zu einer Verbesserung der Temperaturhomogenität und damit zu einheitlichen Aushärtebedingungen im Werkstück führen. Die entwickelten Verfahren sollen außerdem eine einfache Anpassung der Steuerung an die jeweilige Aufgabenstellung/Werkstückgeometrie ermöglichen.


Weitere Projekte

Quenchdetektion: Entwicklung eines universellen Überwachungssystems für supraleitende Systemkomponenten, insbesondere Magnetspulen

AERA, CROME: Entwicklung von Antennen und Empfangssystemen für die Radio- und Mikrowellen- detektion kosmischer Teilchenschauer

Gedruckte Elektronik: Charakterisierung, Modellbildung, Schaltungsentwicklung und -simulation auf Basis gedruckter elektronischer Komponenten (FETs, OLEDs,..)

 

Fachgruppe: Mikroprozessor-Systeme und Analogtechnik (MSA)
Titel Autor/ en Datum / Anlass

A. Zahn, J. Weppner, H. Widmann, K. Schlote-Holubek, B. Burger, T. Kühner, H. Franke

Atmos. Meas. Tech., 5, 363–375, 2012

M. Schneider, B. Leyrer, C. Herbold, S. Maikowske

Proceedings 45th International Symposium on Microelectronics, IMAPS 2012, San Diego, California, September 2012, pp. 225-232, invited

K. Petry, A. Ebersoldt, D. Tcherniakhovski

Patentanmeldung DE 102009049859A1, Offenlegung 21.04.2011

M. Schneider, T. Kühner, J. Mohr, D. Maas

Journal, Lightwave Technol., vol. 28, no. 15, 2010, pp. 2121-2128, 10.1109/JLT.2010.2053019

S. Wuestling, F. Fraenkle, F. Habermehl, P. Renschler, M. Steidl

Proceedings of the 11th European Symposium on Semiconductor Detectors, 11th European Symposium on Semiconductor Detectors, 11 December 2010, Pages 295-302, ISSN 0168-9002, DOI: 10.1016/j.nima.2010.03.120


STELLENANGEBOTE

Hier finden Sie interessante Stellenangebote aus dem Bereich "Mikroprozessorsysteme und Analogtechnik" sowie aus den weiteren Fachgruppen des IPE.

Stellenausschreibungen und Studierenden-Arbeiten

 

Fachgruppe Mikroprozessorsysteme und Analogtechnik (MSA)
Name Aufgabengebiet Tel.
Leiter MSA +49 721 608-25660
  +49 721 608-25621
  +49 721 608-25619
  +49 721 608-25620
  +49 721 608-28174
  +49 721 608-25608
Doktorand +49 721 608-24219
  +49 721 608-23148
  +49 721 608-24911
  +49 721 608-28757
Doktorand +49 721 608-25650
  +49 721 608-22159