Streuungstests

Streuungstests sind Prüfungen, die untersuchen, wie ein Medium, eine Oberfläche oder ein Material ein eintreffendes Strahlungsfeld streut. Dabei werden die Verteilung der gestreuten Intensität, der Streuwinkel und gegebenenfalls Abhängigkeiten von Wellenlänge und Polarisation erfasst. Typische Anwendungsfelder sind die Optik (Lichtstreuung), die Akustik (Schallstreuung), die Radiokommunikation und Fernerkundung sowie die Atmosphärenforschung und die Qualitätskontrolle in der Materialwissenschaft.

Aufbau und Methoden erfolgen meist mit Messaufbauten wie Goniometern zur Bestimmung von BRDF/BSDF, Integrating Spheres für die totale Streuung, Spektrometern und Laserquellen. Für Oberflächen streut man Licht in definierten Winkeln und sammelt die Intensität als Funktion des Streuwinkels. Für Partikel in Gasen oder Flüssigkeiten nutzt man Aerosolkammern, Lichtquellen und Detektoren; die Auswertung umfasst Phasenfunktionen p(θ), Streukoeffizienten, BRDF/BSDF und ggf. den Polarisationsgrad.

Anwendungen umfassen die Qualitätskontrolle von Beschichtungen und Gläsern, die Entwicklung von Displays und Beleuchtung, die Charakterisierung von Farbtönen in der Lack- und Kunststoffindustrie sowie Forschungsanwendungen in der Atmosphären- und Fernerkundung. In der Medizin betrifft es die Charakterisierung der Streuung inhalativer Arzneimittel, um Wirkstoffverteilung und Abgabe zu verstehen.

Standards und Herausforderungen: Streuungstests erfolgen oft gemäß internationalen Normen von ISO oder ASTM. Die Interpretation ist komplex, da Ergebnisse stark abhängig von Wellenlänge, Partikelgröße, Oberflächenrauheit, Geometrie und Polarisation sind. Modelle wie Mie-Theorie, Rayleigh-Streuung oder T-Matrix helfen bei der Auswertung, aber Unsicherheiten bleiben.

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