Der Hochdruckmeßplatz für kinetische Experimente wurde im Rahmen einer Dissertation an der Forschungsstelle für Hochdruckforschung (Potsdam, Telegrafenberg) in den Grundzügen aufgebaut ((Daßler(1991))) und anschließend weiterentwickelt. Die apparative Grundlage des Meßplatzes bildet der experimentelle Aufbau der Rubinfluoreszenzmethode zur Druckmessung in der Diamantstempelkammer. Ergänzt wird dieser Aufbau durch ein Bildverarbeitungssystem an einem leistungsfähigen Personalcomputer unter Windows, das über eine Videokamera in-situ die Informationen über sich bildende Raum-Zeit Strukturen während der Phasenumwandlung digitalisiert. Diese Informationen werden als Snapshots im Rechner abgespeichert und anschließend numerisch mit Hilfe verschiedener Algorithmen ausgewertet. Dabei werden sowohl die Informationen zum Verlauf des integralen Phasenumsatzes als auch zu ortsabhängigen Kenngrößen bestimmt.
Der Aufbau des Meßplatzes ist im Schema in Abb. 1 zu sehen:
Abb. 1: Schema des Hochdruckkinetik-Meßplatzes
Als Modellsystem wurde der B1 B2 Phasenübergang
in einigen Alkalihalogeniden (KJ, KCl, RbCl) gewählt.
Die erhaltenen in-situ Ergebnisse, insbesondere zur
Clusterverteilung und Keimbildungsrate, dienten im Weiteren als
Grundlage für die thermodynamische Modellierung von Keimbildung und Wachstum.
Für die quantitative Bildauswertung war es notwendig, Proben mit möglichst großer effektiver Fläche und geringer Probendicke zu präparieren (Verhältnis Radius zu Dicke > 10:1). Die kinetischen Messungen erfordern darüberhinaus eine schnelle Echtzeitbilddigitalisierung im ms-Bereich. Die Zeitauflösung der Bildverarbeitung wird dabei im wesentlichen durch die Bildspeicherung, d.h. die Übertragungsraten der Bildinformationen zum Speichermedium (Festplatte) des Rechners, limitiert. Die Digitalisierung der Bilddaten erfolgte standardmäßig mit einer Auflösung von 512 x 512 Pixeln mit 8 bit Tiefe (256 Graustufen). Die Phasenanalyse beruht auf einem signifikanten Grauwertunterschied der unterschiedlichen Phasen im Durchlicht, die zur gleichen Zeit im Probenraum bestehen, oder aus der Auswertung der Becke'schen Linie ((Kleber(1977))) bei Bildfolgen. Beim Wachstum von Einkristallen mit glatten Kristallflächen kann der Fall eintreten, daß nur die Phasengrenzlinie einen Kontrast bildet, d.h. daß der innere Bereich des sich neu bildenden Kristalls nicht von der umgebenden Ursprungs-Matrix unterschieden werden kann. Mit Hilfe einer numerischen Bildkorrektur, bei der aufeinander folgende Bilder verglichen und bereits umgesetzte Phasengebiete bestimmt wurden, wurde diese daher mögliche Fehlerquelle ausgeschlossen ((Daßler(1991))).