Dr.-Ing. Dipl. Phys. Thomas Weber
Aktuelle Arbeit
Das Aufgabengebiet umfasst entwicklungsbegleitende Test-, Simulations- und Automatisierungsdienstleistung für Elektrik/Elektronik Systemen im Fahrzeug und im Consumer-Bereich:
- Erarbeitung der Testkonzepte und systematische Erstellung von Test Cases
- Planung effizienter Erprobungen
- Testen am Brett und auf der Straße
- Testdokumentation und Fehlerbeschreibung
- Nachweis der Fehlerabstellung
- Software Unit Tests
Tätigkeit als PostDoc
Die innere Wand des zukünftigen Fusionsreaktors ITER wird mit mehreren hunderttausend Beryllium-Kacheln ausgekleidet sein. Diese Kacheln sind heißisostatisch mit der darunterliegenden Kupferkühlstruktur gefügt und unterliegen im Betrieb der thermomechanischen Ermüdung.
Um die Betriebsfestigkeit der Fügeverbindung der Kacheln über die Lebensdauer des Reaktors hinweg zu verifizieren, wurden Prototypen in einer Vakuumkammer mittels einer 200 kW Elektronenstrahlanlage mit bis zu 2.5 MW/m² (etwa das 1800fache der Sonnenstrahlung auf der Erde) belastet.
Die Koordination mit dem Kunden, Testplanung, -Durchführung und Auswertung dieser mehrmonatige Prototypen-Tests zählte zu meinen Aufgaben. Darüber hinaus trieb ich die Weiterentwicklung von metallischen Fügeverbindungen in Hinblick auf Lebensdauer und Ermüdung durch FEM-Simulationen und Diffusionsschweißversuchen voran.
Thema der Doktorarbeit
Thema: "Entwicklung und Optimierung gradierter Wolfram/EUROFER97-Divertor Komponenten" -
Ziel des Projektes ist die Entwicklung von funktional gradierten Schichten aus den beiden Strukturmaterialien Wolfram und EUROFER97
um die mechanische Verbindung dieser beiden Materialien zu ermöglichen. Die erhebliche Differenz im thermischen Ausdehnungskoeffizienten
zwischen Wolfram und Stahl erzeugt thermische Spannungen, die zum Bruch des Bauteils bei einer direkten Verbindungen führen können.
Die theoretische Analyse des Nutzens einer solch gradierten Schicht wird anhand von viskoplastischer Simulationen mithilfe der Software ABAQUS
durchgeführt. Vakuum Plasma Spritzen, Magnetron Sputtern und Widerstandssintern unter ultra hohem Druck sind hierfür vielversprechende
Herstellungsprozesse, die im Experiment ihre Eignung erweisen sollen.
Thema der Diplomarbeit
Ziel war die softwareseitige Entwicklung der ALICE TPC Lasersteuerung. Das Lasersystem besteht aus zwei Nd:YAG-Lasern, den entsprechenden fixen und beweglichen Spiegeln zur Strahlausrichtung, zwei Lochblenden, vier Verschlussblenden, 18 Kameras, fünf Steuerungsmodulen und zwei PCs.
Die Laserstrahlen verlaufen entlang der TPC-Außenhülle und werden in das Innere der ALICE TPC gelenkt. Bereits bei früheren Experimenten mit Spurendriftkammern wurden Laserstrahlen erfolgreich zur Kalibrierung eingesetzt. Das Prinzip dieses Verfahrens nutzt die Tatsache aus, dass
zum einen Laserstrahlen exakt geradlinig verlaufen und zum anderen deren Ausrichtung und Position im Driftvolumen zwar nicht exakt bekannt sind, aber über die Zeit konstant bleiben. Der Abgleich mit dem gemessenen Laserstrahlenverlauf liefert dabei die Informationen zur Durchführung
der Kalibrierung. Das unterirdische ALICE-Experiment ist während des Betriebes, bei dem Teilchenkollisionen stattfinden, nicht zugänglich. Dies erfordert eine Fernsteuerung des kompletten Experimentes vom Kontrollraum aus, welcher sich oberirdisch befindet. Zu Wartungszwecken wäre es
sinnvoll die beiden Laser ebenfalls oberirdisch anzuordnen und nur die Strahlen über Spiegel nach unten zu lenken. Dies ist jedoch nicht der Fall da eine extrem lange Strahlführung inklusive Schikane durch die Betonabschirmung nötig wäre. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden
Steuerungsprogramme und Algorithmen erstellt, welche mit den beiden Lasern und den dazugehörigen Modulen sowie mit der CERN weit benutzten Steuerungssoftware PVSS kommunizieren. Ebenfalls angefertigt wurde die Benutzeroberfläche mit der der Benutzer die Komponenten des Lasersystems
vom Kontrollraum aus bedienen kann.
Berufliche Laufbahn
2018 / heute
Bosch Engineering GmbH
Software Testingenieur
2016 / 2018
P3 Systems GmbH
Testingenieur für Infotainmentsysteme
2012 / 2016
Forschungszentrum Jülich
IEK-2
wiss. Mitarbeiter
2007/2008
Junior Comtec Darmstadt e.V.
2 studentische Beratungsprojekte
2006
Robert Bosch GmbH, Leonberg
Praktikum
Statistische Analyse mit Matlab
Ausbildung
2009 / 2012
Karlsruhe Institute of Technology
Institut für Materialforschung II
Promotion
2003 / 2008
Technische Universität Darmstadt
Diplom in Physik
Vertiefungsrichtungen: Informatik, Festkörper- und Kernphysik
2005 / 2006
Dänisch Technische Universität in Kopenhagen
Auslandsstudium
Publikationen
Paper
-
T. Weber, Z. Zhou, D. Qu, J. Aktaa,
Resistance sintering under ultra high pressure of tungsten/EUROFER97 composites,
Journal of Nuclear Materials 414 (2011) 19-22.
-
T. Weber, J. Aktaa,
Numerical Assessment of Functionally Graded Tungsten/Steel Joints for Divertor Applications,
Fusion Engineering and Design 86 (2011) 220-226.
-
T. Weber, M. Härtelt, J. Aktaa,
Considering brittleness of tungsten in failure analysis of helium-cooled divertor components with functionally graded tungsten/EUROFER97 joints,
Engineering Fracture Mechanics 100 (2013) 63-75.
-
T. Weber, M. Stüber, S. Ulrich, R. Vaßen, W. W. Basuki, J. Lohmiller, W. Sittel, J. Aktaa,
Functionally graded vacuum plasma sprayed and magnetron sputtered tungsten/EUROFER97 interlayers for joints in helium-cooled divertor components,
Journal of Nuclear Materials, 436 (2013) 29-39.
-
T. Weber, A. Bürger, K. Dominiczak, G. Pintsuk, S. Banetta, B. Bellin, R. Mitteau, R. Eaton,
Improvements in electron beam monitoring and heat flux flatness at the JUDITH 2-facility, Fusion Engineering and Design,
Fusion Engineering and Design 96-97 (2015) 187-191.
-
T. Weber, A. Bürger, K. Dominiczak, G. Pintsuk,
Evaluation of the cool-down behaviour of FW beryllium tiles in ITER for an early failure detection, accepted manuscript,
accepted manuscript
Vorträge
- T. Weber, M. Stüber, S. Ulrich, J. Aktaa, Fabrication and Characterization of Magnetron Sputtered Tungsten/EUROFER 97 Coatings, CIMTEC, (2010).
- T. Weber, J. Du, J. Linke, T. W. Loewenhoff, G. Pintsuk, M. O. Wirtz, High heat flux testing of beryllium armoured plasma facing components at Forschungszentrum Jülich, BeWS 11, (2013).
- T. Weber, A. Bürger, K. Dominiczak, G. Pintsuk, J. Linke, Electron beam monitoring and heat flux flatness tests at the JUDITH 2-facility, eBeam, (2014).
- T. Weber, A. Bürger, K. Dominiczak, G. Pintsuk, S. Banetta, B. Bellin, R. Mitteau, R. Eaton, Improvements in electron beam monitoring and heat flux flatness at the JUDITH 2-facility, SOFT, (2014).
Poster
- T. Weber, J. Aktaa, Assessment of Functionally Graded Tungsten/Steel Joints for Divertor Applications, ISFNT-9, (2009).
- T. Weber, M. Stüber, S. Ulrich, R. Vaßen, J. Aktaa, Vacuum plasma sprayed and magnetron sputtered tungsten/EUROFER97 joints for helium-cooled divertor components, ICFRM-15, (2011).
- T. Weber, J. Aktaa, W. W. Basuki, M. Stüber, S. Ulrich, R. Vaßen, Z. Zhou, D. Qu, Functionally graded tungsten/EUROFER97 interlayers for joints in helium-cooled divertor components, PFMC-14, (2013).
- T. Weber, J. Aktaa, Thomas Weber, Andreas Bürger, Karsten Dominiczak, Gerald Pintsuk, Evaluation of the cool-down behaviour of FW beryllium tiles in ITER for an early failure detection, ICFRM-17, (2015).
Paper als Koauthor
-
M. Rieth, S.L. Dudarev, S.M. Gonzalez de Vicente, J. Aktaa, T. Ahlgren, S. Antusch, D.E.J. Armstrong, M. Balden, N. Baluc, M.-F. Barthe, W.W. Basuki, M. Battabyal, C.S. Becquart, D. Blagoeva, H. Boldyryeva, J. Brinkmann, M. Celino, L. Ciupinski, J.B. Correia, A. De Backer, C. Domain, E. Gaganidze, C. García-Rosales, J. Gibson, M.R. Gilbert, S. Giusepponi, B. Gludovatz, H. Greuner, K. Heinola, T. Höschen, A. Hoffmann, N. Holstein, F. Koch, W. Krauss, H. Li, S. Lindig, J. Linke, Ch. Linsmeier, P. López-Ruiz, H. Maier, J. Matejicek, T.P. Mishra, M. Muhammed, A. Muñoz, M. Muzyk, K. Nordlund, D. Nguyen-Manh, J. Opschoor, N. Ordás, T. Palacios, G. Pintsuk, R. Pippan, J. Reiser, J. Riesch, S.G. Roberts, L. Romaner, M. Rosiński, M. Sanchez, W. Schulmeyer, H. Traxler, A. Ureña, J.G. van der Laan, L. Veleva, S. Wahlberg, M. Walter, T. Weber, T. Weitkamp, S. Wurster, M.A. Yar, J.H. You, A. Zivelonghi,
Recent progress in research on tungsten materials for nuclear fusion applications in Europe,
Journal of Nuclear Materials 432 (2013) 482-500.
-
J. Aktaa, W. Basuki, T. Weber, P. Norajitra, W. Krauss, J. Konys,
Manufacturing and joining technologies for helium cooled divertors,
Fusion Engineering and Design 89, Issues 7-8 (2014) 913-920.
-
N. Holstein, W. Krauss, J. Konys, S. Heuer, T. Weber,
Advanced Electrochemical Machining (ECM) for Tungsten Surface Micro-Structuring in Blanket Applications,
Fusion Engineering and Design, 109-111 (2016) 956-960.