EoW November 2008

technischer artikel

-50°C, wie ein Glas reagieren. (Es handelt sich hier um ein unvollständiges Bild, da ein Verhältnis zwischen der Zeit und der Belastung besteht, die durch die Dehnung bei Niedertemperatur verursacht wird, jedoch bleibt die „T g “ weiterhin ein nützliches Vergleichparameter.) Bild 3 zeigt die dynamischen mechanischen EigenschaftenderneuenPrimärbeschichtung, mit Einsatz einer Folienprobe, die dem oben genannten Beispiel ähnlich ist. In Bild 3 zeigt die neue Primärbeschichtung ein Gleichgewichtsmodul knapp unter 1 MPa in der gehärteten Folie, und an der Faser wird der lokale Modul in der Regel von 0,3 bis 0,4 MPa, bzw. den vorgesehenen Wert, gemessen. Darauf achtend den Niedertemperaturschutz gegen die durch Belastungen verursachten Mikrokrümmungenen zu erhöhen, wird die Glasübergangstemperatur um über 20°C niedriger als die in Bild 2 dargestellte herkömmliche Beschichtung versetzt. Eine schnellere Entspannung der Belastungen, die während den Temperaturschwankungen auferlegt werden, ist zu erwarten. Die Ergebnisse der Tests, die dazu bestimmt sind den Mikrokrümmungsschutz zu untersuchen, sind im nächsten Abschnitt dargestellt. 3.2 Mikrokrümmungsempfindlichkeit Um einen Vergleich hinsichtlich der M i k r o k r ümmung s emp f i nd l i c h k e i t zwischen herkömmlichen handelsüblichen primärbeschichteten Fasern und Fasern mit einem neuen Beschichtungssystem zu schaffen, wurden zwei verschiedene Methoden für eine Auswertung benutzt. Beide Methoden sind so entworfen worden, daß erschwerte seitliche Belastungsbedingungen geboten werden (wobei die zweite Methode eigentlich weit über die normalen im Feld anzutreffenden Bedingungen hinausgeht). Nachdem die Wirkung auf die Dämpfung bei Raumtemperatur gemessen wird, können die Teststrukturen zyklischen Temperaturbelastungen ausgesetzt werden, um die zusätzliche Dämpfung festzusetzen, die durch Temperaturschwankungen verursacht wird. Der erste Test ist ein Trommel-/ Temperaturzyklus-Aufwickelverfahren. Die Musterfaser wird mit einer Spannung von 50 Gramm auf einen Quarzzylinder mit einem Durchmesser von 300mm und einem 9mm „Schlag“‘ gewickelt. Dies führt zu zahlreichen Überkreuzungen Faser zu Faser während 50 Schichten auf die Trommel gewickelt werden. Die Überkreuzungen können eine zusätzliche Dämpfung bei Raumtemperatur verursachen, wenn die Faser empfindlich genug ist, jedoch wird an dieser Stelle in der Regel nur eine geringe oder gar keine zusätzliche Dämpfung beobachtet. Die Trommel auf der die Faser gewickelt ist, wird in diesem Experiment zwei Mal

Kennzeichnung nicht nötig ist. Die neuen Farben werden in Bezug auf Helligkeit und Sichtbarkeit in verdunkelten Beleuchtungsbedingungen verbessert, z. B. im Schatten oder in Kabelschächten. 3.1 Mechanische eigenschaften Die dynamischen mechanischen Eigenschaften einer handelsüblichen, herkömmlichen Primärbeschichtung sind in Bild 2 dargestellt. Die Angaben wurden durch einen dynamisch mechanischen Analysator TA DMA bei 1 Hz Oszillationsfrequenz erfaßt, wobei darauf geachtet wurde, daß die Dehnung innerhalb des linearen Bereichs des Spannungs-Dehnungsverhaltens erhalten bleibt. Die Beschichtungsprobe wurde an Polyester in einer 75 Mikron Folie mit einer Dosis der UV-Belichtung von 1 J/cm 2 ausgehärtet. Die dabei verwendete Lampe ist eine Halogenglühbirne mit

Quecksilberdampf mit einer Leistung von 300 W/Zoll. Diese UV-Aussetzung reicht, um zu sichern, daß das Material auf dem Plateau der Dosis-/ Modulkurve ist. Die Angabe zeigt, daß der Gleichgewichtsmodul zirka 1,5 MPa entspricht. An der Faser härtet diese Beschichtung in der Regel gut bei einem Modul von zirka 0,8 MPa, d.h. bei einem Niveau, das bei den meisten Primärbeschichtungen der Monomodefaser in der Industrie typisch ist. Der Grund der Unstimmigkeit zwischen dem Folienmodul und dem lokalen Modul sind in der Literatur von [8] bis [10] im Detail dargestellt. Der „T g “-Wert, der als dem Spitzenwert des tanδ nahe liegend eingeschätzt ist, entspricht ca. -30°C. Daher werden die Beschichtung und andere ähnliche Mischungen bei extrem niedrigen Temperaturen, wie z. B. -40 bis

1550nm Dämpfung, dB/km

Bild 4 ▲ ▲ : Ergebnisse der Aufwickelproben an dem Trommel-/Temperaturzyklus-Verfahren bei herkömmlichem handelsüblichen monomodalen Beschichtungsssystem (gestrichelt) und dem optimierten Beschichtungssystem (volle Linie)

an der Trommel

1550 Dämpfung, dB/km

Stunde

Stunde

Stunde

Stunde

Stunde

Stunden

Stunden

Stunden

Anfänglich

Stunden

Bild 5 ▲ ▲ : Ergebnisse der Aufwickelproben an dem Sandpapiertrommel-/Temperaturzyklus-Verfahren bei herkömmlichem handelsüblichen monomodalen Beschichtungsssystem (gestrichelt) und dem optimierten Beschichtungssystem (volle Linie)

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EuroWire – November 2008