Physikalisch-Technische Bundesanstalt

Im Mittelpunkt stehen Forschung und Anwendung zur mathematischen Modellierung und numerischen Simulation in der Metrologie. Inhaltlicher Schwerpunkt ist die Behandlung gewöhnlicher und insbesondere partieller Differentialgleichungen, die zur Modellierung stationärer und dynamischer Prozesse verwendet werden. Methoden beinhalten Diskretisierungsverfahren wie finite Differenzen und finite Elemente sowie numerische Bifurkationsanalyse für nichtlineare Systeme. Anwendungsgebiete sind insbesondere Transportvorgänge, Reaktions- Diffusions-Systeme, die Berechnung elektromagnetischer Felder und Medizinphysik. Zudem werden numerische Simulationen in Verbindung mit Lösungsstrategien inverser Probleme direkt zur Messdatenanalyse herangezogen.

• Mathematische Modellierung physikalischer Prozesse und Messverfahren
• Numerische Simulation, Voraussage und Validierung von Experimenten
• Lösung inverser Probleme zur Parameteridentifikation aus Messdaten und modellierungsgestützte Optimierung von Messverfahren

• Inverses Problem in der Scatterometrie
• Modellierung und numerische Simulation von Strömungsvorgängen
• Magnetische Nanopartikel
• Berechnung bioelektrischer und biomagnetischer Felder
• Modellierung und numerische Simulation der Elektrophysiologie des Herzens
• Simulation und Rekonstruktion zur optischen Tomographie
• Transiente Verfahren zur Messung thermischer Transporteigenschaften
• Instabilitäten von rotierenden Spiralwellen und Raum-Zeit-Chaos
• Instabilitäten von dreidimensionalen Reaktions-Diffusionsstrukturen in anregbaren chemischen Reaktionen