Investigation of a deformation‐breakage‐parameter by the use of microscopic discharges of gas during the propagation of micro cracks and breakage of particles

Spektrale Untersuchungen von Lichtimpulsen, die während der Scherbeanspruchung von Zucker‐, Quarz‐ und KCl‐Partikeln entstehen, wurden mittels Multi‐Pixel‐Photon‐Counter Arrays in hoher Zeitauflösung durchgeführt. Diese intensiven Lichtimpulse mit einer Dauer von wenigen Nanosekunden erscheinen gleichzeitig in den UV‐ und NIR‐Wellenlängenbereichen. Die Ursache für dieses Phänomen sind Mikrogasentladungen. Im Verlauf des Bruchvorganges findet eine spektrale Verschiebung der Lichtemission vom UV‐ zum NIR‐Bereich statt. Bei der plastischen Deformation, welche von der Ausbreitung von Mikrorissen begleitet wird, dominiert die Lichtemission im ultravioletten Bereich. Unmittelbar vor dem Bruch nimmt dann die Breite des Risses zu und steigert die NIR‐Emission. Demzufolge besteht messtechnisch die Möglichkeit, mit Hilfe der UV‐ und NIR‐Anteilen der Lichtimpulse den Schädigungszustand von Partikeln zu charakterisieren und den Bruch anhand eines Parameters vorherzusagen.