Untersuchung interferometrischer Messtechniken zur mehrdimensionalen Geschwindigkeitsmessung kleinskaliger konvektiver Transportprozesse in der Elektrochemie

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Kleinskalige Strömungsphänomene beeinflussen über die klassische Mikrofluidik hinaus eine Vielzahl an technischen Anwendungen. Beispielsweise wird bei der elektrochemischen Kupferabscheidung durch ein inhomogenes Magnetfeld eine Konvektion innerhalb der Konzentrationsgrenzschicht induziert, welche die Struktur der Abscheidung auf der Elektrodenoberfläche berührungslos manipuliert. Der Einfluss der am Prozess beteiligten Lorentz- und Magnetfeldgradientenkraft wird kontrovers diskutiert und bedarf einer experimentellen Bestätigung durch eine Strömungsmessung. Die messtechnische Herausforderung dabei ist, neben einer geringen Orts- (< 10 µm) und Geschwindigkeitsunsicherheit (< 1 %), einen großen Arbeitsabstand von mehreren 10 mm zu ermöglichen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, basierend auf einem interferometrischen Messprinzip, eine Messtechnik zu entwickeln, mit der mehrkomponentig und mehrdimensional die kleinskaligen Strömungsphänomene in unmittelbarer Elektrodennähe zuverlässig gemessen werden können.