Die (optischen) Eigenschaften der Phantome können in einem weiten Bereich nahezu beliebig eingestellt werden. Sie können dabei nach Kundenvorgabe definiert oder einem bestimmten Material nachempfunden werden.

1. Im Kundengespräch werden die Anforderungen an das Phantom erörtert:

Anforderungen an die optische Eigenschaften: Hier kann entweder der Kunde die Eigenschaften definieren, oder das ILM kann durch Literaturecherche oder Vermessung der nachzubildenden Materialien optische Eigenschaften erarbeiten. Diese können entweder bei einzelnen Wellenlängen oder auch innerhalb eines Spektralbereiches definiert werden.

Anforderungen an das Material: Durch die Wahl des Matrixmaterials können weiter physikalische Parameter beeinflusst werden. Anhängig vom verwendeten Material können beispielsweise die Parameter Brechungsindex, Härte, Wärmeleitfähigkeit, Schallhärte, Aggregatszustand (Fest/Flüssig) und Langzeitstabilität in gewissen Grenzen beeinflusst werden.

Anforderungen an die geometrischen Form der Phantoms: Das Phantommaterial kann in verschieden geometrischen Formen gegossen werden. Das Spektrum reicht von quasi semiinfiniten, homogenen Würfeln, geschichtete oder strukturierte Phantome bis hin zu 3D – Freiformformen inklusive Inklusionen. 

2. Entwicklung der Rezeptur:

Das ILM verfügt über eine Vielzahl gut charakterisierter Streu- und Absorbersubstanzen. Durch Kombination dieser Materialien kann ein weiter Bereich spektraler optischer Eigenschaften (Absorptionskoeffizent, (effektiver) Streukoeffizient, Asymmetriefaktor) eingestellt werden. Als Streuer werden beispielsweise verschiedene Mineraloxidpartikel (TiO₂, ZrO₂, AlO, ZnO) mit unterschiedlichen Größenverteilungen eingesetzt. Durch die Wahl oder Kombination der Streuer kann das spektrale Verhalten des Streukoeffizienten und der Anisotropiefaktor beeinflusst werden. Weiterhin stehen ca. 40 verschiedene absorbierende Substanzen zur Verfügung mit deren Hilfe das Absorptionsspektrum viele Materialien nachgestellt werden kann. Mittels dieser Substanzen wird ein optimiertes Rezept erstellt nach dem das Phantommaterial hergestellt wird.

3. Herstellung des Material und Verguss

Nach Bereitstellung oder ggf. Herstellung der Gussform (feste Materialien) wird das Phantommaterial hergestellt. Hierbei wird auf exzellente Homogenität des Materials wert gelegt. Mittels Vakuumverfahren werden die Materialien dann blasenfrei in den Formen ausgehärtet. Hierbei werden standardmäßig für die nachfolgende Charakterisierung Schichtproben mit unterschiedlicher Dicke aus dem selben Material erstellt.

4. Charakterisierung der Materialien

Jeder Herstellungsprozess wird mit der Qualitätskontrolle des Materials abgeschlossen. Hierbei werden die optischen Eigenschaften anhand der mitgegossen Schichtproben mittels geeigneter Verfahren z.B. mit einem Ulbrichtkugelmessplatz bestimmt (optische Charakterisierung) und die Übereinstimmung mit den Rezeptvorgaben überprüft. Die tatsächlichen optischen Parameter werden in Form eines Protokolls und als Daten dem Auftraggeber zur Verfügung gestellt.