Phantomherstellung und Produkte
Optische Phantome sind künstlich hergestellte Materialien oder Strukturen, die in der Forschung und Bildgebung verwendet werden, um die optischen Eigenschaften von Materialien und Strukturen zu simulieren. Phantome finden Anwendung in der Entwicklung und Validierung von optischen Messsystemen sowie für die Kalibrierung und Qualitätskontrolle von bildgebenden Systemen. Hierbei sind die Langzeitstabilität und die genaue Charakterisierung der optischen Eigenschaften der Materialien ausschlaggebend für die hohe Reproduzierbarkeit messtechnischer Größen.
Hierbei bieten wir sowohl homogene Phantome, die aus Materialien mit gleichverteilten optischen Eigenschaften bestehen, als auch Phantome mit komplexeren Formen und Strukturen an, durch die auch heterogenen Systemen dargestellt werden können.
Diese können beispielsweise Strukturen oder Schichtenenthalten, die unterschiedlichen optischen Eigenschaften besitzen, um komplexere Modelle nachzubilden.
Häufig verwendete Materialien zur Herstellung von optischen Phantomen sind Gels, Harze (Epoxid) und Kunststoffe wie Silikon, deren optische Eigenschaften durch die Zugabe von Streuern und Absorbern angepasst werden können.
Optische Phantome des ILM bieten kontrollierte Bedingungen für Experimente und Kalibrierungen.
Homogene optische Phantome sind idealisierte Materialien mit gleichmäßigen optischen Eigenschaften in einfachen, kundenspezifischen Geometrien. Dabei können die optischen Eigenschaften auf Kundenwunsch frei definiert werden.
Komplexere heterogene Systemen, wie z. B. biologische Schichtsysteme (Haut) können durch Strukturen oder Schichten aufgebaut werden, die unterschiedliche optische Eigenschaften besitzen.
Auch funktionale Phantome, wie z. B. Perfusionsmodelle können nach Kundenvorgaben umgesetzt werden.
Oberflächenstrukturen und komplexe Geometrien wie Freiformflächen können durch Abformung z. B. 3D-gedruckter Modelle hergestellt werden. Hierbei sind auch Inklusionen innerhalb des 3D Körpers mit abweichenden optischen Eigenschaften möglich.
Die hohe Qualität und die Möglichkeiten der kundenspezifischen Auslegung der Phantome werden erst durch die präzisen Bestimmungen der optischen Eigenschaften der Ausgangsmaterialien ermöglicht.
Jedes hergestellte Phantommaterial wird in dem am ILM ansässigen Zentrum für optische Eigenschaften einzeln charakterisiert, validiert und in einem Messprotokoll dokumentiert.
Die Entwicklung und Auslegung kundenspezifischer Phantome erfordert die Nachbildung der optischen Eigenschaften realer Körper. Dies beinhaltet die Materialauswahl, das geometrisches Design und die Anpassung von Streu- und Absorptionseigenschaften.
Für die Herstellung optischer Phantome stehen am ILM ein breite Auswahl an Matrixmaterialien zur Verfügung. Für die Einstellung der optischen Eigenschaften kann auf eine Vielzahl an präzise charakterisierten Streupartikeln und Absorber zugegriffen werden, die die kundenspezifischen Anforderungen für nahezu alle Anwendungen erfüllen.
Märkte umfassen Medizintechnik, akademische Forschungseinrichtungen und Hersteller von Bild-gebungssystemen. Anwendungen umfassen Diagnose, Therapieplanung und die Entwicklung neuer bild-gebender Verfahren.
Das ILM bietet Labore mit professioneller Ausstattung zur Herstellung homogener Verteilungen von Streuern und Absorbern in der Phantommatrix sowie jahrelange Expertise.
Berechnung der Lichtausbreitung anhand der kundenspezifischen Messgeometrien.
Gruppenleiter Kalibrationsfreie Sensoren
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Quantitative Bildgebung und Sensorik
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