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Hochauflösende thermografische Bildgebung

Projektinformation:

  • Projekttitel: Hochauflösende thermografische Bildgebung
  • Akronym: SureTherm
  • Laufzeit: 48 Monate (Start 01.01.2020)
  • Fördergeber:  FWF Land OÖ FWF
  • Projektpartner:

    • RECENDT Research Center for Non-Destructive Testing GmbH
    • FH OÖ Linz
Ziel:

Ziel:

In der Mikroskopie ist die Auflösung durch die Wellenlänge des verwendeten Lichts bzw. bei Ultraschall durch die Schall-Wellenlänge beschränkt. Diese 1873 von Ernst Karl Abbe entdeckte Auflösungsgrenze galt für mehr als 120 Jahre. Dann entdeckten Wissenschaftler, welche dafür mit dem Nobel-Preis ausgezeichnet wurden, dass dieses sogenannte Abbe-Beugungs-Limit überwunden werden kann. Eine Möglichkeit dazu ist die „strukturierte Beleuchtung“, bei der nicht das gesamte Objekt gleichmäßig beleuchtet, sondern einzelne Stellen unterschiedlich beleuchtet werden. Dieser Vorgang wird mehrmals wiederholt. Dadurch werden im Mittel alle Stellen des Objektes gleichmäßig ausgeleuchtet. Durch einen Rekonstruktionsalgorithmus kann aus all diesen Bildern ein „Super-Bild“ mit entsprechend hoher Auflösung errechnet werden.

In diesem Projekt wird die Wärme genutzt, um unter die Oberfläche zu blicken. Eine starke Lichtquelle wie ein Laser wird z.B. im menschlichen Gewebe sehr stark in die verschiedensten Richtungen abgelenkt, d.h. gestreut und daher kann man nicht direkt in den Körper hineinsehen. Das gestreute Licht kann aber mehrere Zentimeter unter die Haut eindringen und dort das Licht absorbierende Strukturen wie Blutgefäße erwärmen. Diese Wärme breitet sich im Körper aus und kann an der Haut-Oberfläche gemessen werden. Durch eine genaue Messung der Temperatur an vielen Punkten der Oberfläche als Funktion der Zeit nach einem kurzen Lichtpuls, z.B. mit einer Infrarotkamera, ist es möglich die Strukturen im Inneren abzubilden. Hier gilt wieder je tiefer diese Strukturen unter der Oberfläche liegen umso verschwommener ist deren Abbildung. Durch strukturierte Beleuchtung im Inneren kann aber wieder ein „Super-Bild“ mit hoher Auflösung errechnet werden. Dies ist das Ziel des Projekts. Die strukturierte Beleuchtung im Inneren soll durch „Speckles“ automatisch erzeugt werden, die entstehen, wenn sich verschieden gestreute Lichtstrahlen des Lasers im Gewebe überlagern.

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