ProbenGeometrie

Probengeometrie bezeichnet die geometrischen Eigenschaften eines Prüf- oder Messobjekts, die Einfluss auf Versuchsdurchführung, Messgenauigkeit und Interpretation der Ergebnisse haben. Dazu gehören Form, Abmessungen, Umfang, Lagesituation sowie Oberflächenbeschaffenheit und Randbedingungen der Probenmontage.

Die Geometrie bestimmt unter anderem den zu erwartenden Spannungsverlauf in mechanischen Tests, die Absorptions- oder Streuveffekte in optischen oder spektroskopischen Verfahren, sowie die Probenmontage in Mikroskopie oder Elektronenmikroskopie. Abnormale oder inkonsistente Geometrie führt zu systematischen Fehlern oder lässt sich bestimmten Effekten wie Flächenlast, Kantenendung, Ausrichtungsabweichungen oder Größenabhängigkeiten nicht ordnen.

Typische Formen reichen von zylindrischen oder kegeligen Proben bis zu Dumbbell- oder dog-bone-Proben in mechanischen Tests; in der Mikroskopie sind flache Scheiben, Folien oder dünne Filme üblich; in der Spektroskopie oder Infrarotmessungen gibt es festgelegte Weglängen- oder Interferenz-Designs; in der Kristallographie und Elektronenmikroskopie spielen Orientierung und Oberflächenvorbereitung eine zentrale Rolle.

Standardisierung und Dokumentation spielen eine zentrale Rolle: Viele Disziplinen geben Normen vor, die Abmessungen, Oberflächenrauhheit, Rundheit und Ausrichtung festlegen (zum Beispiel allgemeine mechanische Testnormen; Spezialsituationen siehe Normen zu Röntgendiffraktion oder SEM-EBSD).

Bei der Auswertung werden Geometriefaktoren oft korrigiert oder normalisiert, um vergleichbare Ergebnisse zu ermöglichen. Die Probengeometrie sollte daher frühzeitig im Versuchsdesign definiert, dokumentiert und reproduzierbar festgelegt werden.