. . Kontakt Anreise Impressum Datenschutzerklärung

Diplom-/Bachelor-/Masterarbeiten

Wir bieten laufend Themen für Abschlussarbeiten. Nachfolgend werden einige Themen beispielhaft vorgestellt:

Das Institut für Lasertechnologien in der Medizin und Meßtechnik an der Universität Ulm (kurz: ILM) ist ein eigenständiges Forschungsinstitut der Angewandten Photonik. Unser Auftrag ist die anwendungsrelevante Forschung und der Transfer der erarbeiteten Technologie in die Wirtschaft. Neben medizinischen und zahnmedizinischen Laserapplikationen und den zugehörigen Teilsystemen werden in unserem Haus auch anderweitige optische Applikationen und Systeme insbesondere im Segment der optischen Messtechnik entwickelt.

Die Arbeitsgruppe Geräteentwicklung befasst sich mit der Entwicklung optischer Systeme und Verfahren vornehmlich für medizinische und zahnmedizinische Anwendungen. Hierbei können wir auf eine langjährige Erfahrung in öffentlichen und industriellen Projekten zurückgreifen. Unser Angebot deckt dabei die gesamte Wertschöpfungskette vom Lösungskonzept bis hin zum einsatzfähigen Funktionsmuster ab.

Wir suchen im Rahmen vielseitiger, aktueller Forschungs- und Entwicklungsprojekte motivierte und interessierte Studenten/ Studentinnen der Fachrichtung Medizintechnik, Photonik, Optoelektronik, physikalische Technik oder einer vergleichbaren Studienrichtung

  • Praxissemester
  • Bachelorarbeiten
  • Masterarbeiten

Aktuell können wir mehrere Arbeiten mit unter anderem folgenden Themen anbieten:

  • Konzeption und Realisierung einer Beleuchtungseinheit für die Diagnostik
  • Konzeption und Realisierung einer Beleuchtungseinheit für die Therapie
  • Experimenteller Aufbau und grundlegende Untersuchungen zum Abtragsverhalten des Er:YAG Lasers an Hart- oder Weichgewebe

Für nähere Auskünfte zu den aktuellen Themen wenden Sie sich bitte per mail oder telefonisch an
Dr. Karl Stock.

Wir freuen uns auf Ihre Kontaktaufnahme!

Opens window for sending emailDr. Karl Stock
Tel. 0731-1429-220

Masterarbeit: Erweiterung eines Codes zur Simulation der Lichtausbreitung unter Berücksichtigung der Polarisation

Die Simulation der Lichtausbreitung in streuenden Medien (z. B. biologisches Material) hat in den letzten Jahren erheblich an Bedeutung gewonnen. Hierfür wurde am LEMTA in Nancy (Université de Lorraine, Frankreich) eine Methode ohne Berücksichtigung der Polarisation entwickelt. Im Rahmen der Arbeit soll dieser Code um Polarisation erweitert und erste Tests des neuen Codes durchgeführt werden. Die Arbeit wird in Zusammenarbeit mit dem LEMTA in
Nancy durchgeführt.

Qualifikation:
Student der Physik oder Ingenieurwissenschaften
Interesse an Programmierung

Herstellung und Verifikation optischer Phantome auf Epoxydharzbasis

Es wird eine Bachelor-/Masterstelle zur Weiterentwicklung eines Verfahrens  zur Herstellung optischer Phantome angeboten. Ziel dieser Arbeit ist es den Herstellungsprozess dieser Festkörperphantome zu optimieren um Phantome mit definierten optischen Eigenschaften (Streuung und Absorption)  reproduzierbar herstellen zu können. Hierbei sollen sowohl verschieden Phantome gegossen werden wie auch deren optische Eigenschaften mit bestehenden Messsystemen quantifiziert werden.

Qualifikation:
Experimentelles Geschick und innovative Ideen, Grundverständnis in Optik, Matlab-Kenntnisse hilfreich.

Weiterentwicklung einer modularen Monte-Carlo-Simulation

Es wird eine Praxissemester-/Bachelorstelle zur Weiterentwicklung des hauseigenen Frameworks zur Berechnung der Lichtausbreitung mit Hilfe der Monte-Carlo-Methode (ähnlich den Ray-Tracing Verfahren) angeboten. Der Schwerpunkt soll hierbei auf der Aufteilung des Programms in DLLs (bzw. SOs für Linux) liegen: Diese Module sollen sich über eine XML-Datei selbst konfigurieren.

Notwendige Kenntnisse:
C++
Hilfreiche, aber nicht notwendige Kenntnisse: Entwurfsmuster, XML, Doxygen.
Für eine Bachelorarbeit zusätzlich hilfreich: Compilerbau (reguläre Ausdrücke).

Entwicklung und Test einer neuartigen produktnahen Kalibrationsroutine für ein Messystem

Die Ausgangsbasis für diese Abschlussarbeit bietet ein in am ILM entwickeltes Messsystem zur hochgenauen Vermessung von Oberflächen. Die Technologie basiert auf der chromatisch konfokalen Abstandsmessung.  Das derzeitige System wir mit einer kundenspezifischen Piezomotor kalibriert. Im Rahmen der Weiterentwicklung  und Produktion soll das System kosteneffizienter und einfacher gestaltet werden. Hierzu besteht ein Ansatz darin die existierende Kalibrierroutine grundlegend zu überarbeiten beziehungsweise revolutionäre Lösungsansätze zu verfolgen. 
Die Ausrichtung der Arbeit ist sehr produktnah und verlangt inhaltlich sowohl ein hohes Maß an Kreativität zur Entwicklung neuer Kalibriermethoden, als auch gute Fertigkeiten in der Softwareentwicklung (Matlab,C).

Entwicklung eines optischen Sensors zur intraoralen Entwicklung einer Benutzerschnittstelle zur Berechnung der Lichtausbreitung

Zur Berechnung der Lichtausbreitung in biologischem Gewebe können unterschiedliche Lösungsverfahren eingesetzt werden. Die Wahl der optimalen Lösungsmethode hängt dabei von der gegebenen Problemstellung ab. Im Rahmen dieses Praktikums soll eine vereinheitlichte Benutzerschnittstelle erarbeitet werden, über die die Problemstellungen spezifiziert, die unterschiedlichen Lösungsverfahren gestartet und die Ergebnisse analysiert werden können.

Anforderungsprofil:
Programmierkenntnisse in C/C++ und Python, Kenntnisse in 
objektorientierter Programmierung, MATLAB-Kenntnisse

Paralleles Rechnen von numerischen Simulationen (Monte Carlo) mit Grafikkarten.

Zur Berechnung der Lichtausbreitung wird als Näherung die Strahlungstransporttheorie verwendet. Da für diese nur wenige analytische Lösungen vorliegen, werden Lösungen mit der Monte-Carlo-Methode numerisch bestimmt. 
Die Monte-Carlo-Simulation ist eine weit verbreitete Methode zur Simulation der Lichtausbreitung in streuenden Medien. Dieses relativ einfache Verfahren lässt sich prinzipiell gut parallelisieren. Dies ist oft notwendig, da für präzise Simulationsergebnisse lange Berechnungszeiten erforderlich sind.
Das ILM hat große Erfahrungen bei Monte-Carlo-Simulationen. Zum parallelen Rechnen auf Grafikkarten wurden bereits Vorarbeiten geleistet. 
Aufgabe ist die Implementierung einer flexiblen Monte-Carlo-Simulation für die Lichtausbreitung nach der Strahlungstransporttheorie auf Grafikkarten. Als Entwicklungssprache kann wahlweise CUDA oder OpenCL verwendet werden. Die Herausforderung liegt hierbei in der Optimierung der Laufzeit.

Anforderungen:
Interesse am Programmieren

Vorteilhafte, aber nicht notwendige Kenntnisse:
Optik
CUDA bzw. OpenCL
Programmiersprache C++ (objektorientiert / prozedural)