Charakterisierung stark streuender Medien mittels modellgestützter kohärenter Rückwärtsstreuung

Im Rahmen des Projektes wurden verschiedene optische Phantome hergestellt und evaluiert. Neben der kohärenten Rückstreuung wurden diese mit einem Ulbrichtkugelsystem, einem System zur Bestimmung der kollimierten Transmission, und dem im laufenden Projekt entwickelten System zur Bestimmung der totalen Remission vermessen. Die ermittelten Werte stimmten mit Berechnungen auf Basis der Mie-Theorie überein. Die hergestellten Phantome und die gewonnenen Erkenntnisse können für viele Anwendungen genutzt werden, bei denen optisch gut charakterisierte Phantome benötigt werden.

Ein Laboraufbau zur Erfassung des Interferenzsignals durch kohärente Rückwärtsstreuung in zwei Dimensionen bei verschiedenen Wellenlängen wurde realisiert. Dieser wurde für die verwendeten Laserquellen optimiert und polarisationsabhängige Messungen durchgeführt. Für optimal charakterisierte Phantome (z.B. Diffusil 2000) konnte eine gute Übereinstimmung der Messkurven mit der berechneten Monte-Carlo-Simulation erreicht werden. Hier wird deutlich, dass die Berücksichtigung der Polarisation in der Monte-Carlo-Simulation wichtig für eine gute Übereinstimmung ist. Es wurde ein effizientes System zur Bestimmung der Gesamtremission einschließlich Simulation und Auswertung entwickelt. Als hybrides System konzipiert, kann es auch eigenständig eingesetzt werden.

Das entwickelte Messsystem kann aufgrund seiner effizienten Bauweise leicht in ein Folgeprodukt überführt werden. Dies ist insbesondere für KMU interessant.

Bearbeitet wurde das Forschungsthema von 06/22 bis 05/24 am Institut für Lasertechnologien in der Medizin und Messtechnik an der Universität Ulm (Helmholtzstr. 12, 89081 Ulm, Tel. 07311-429224) unter der Leitung von Prof. Dr. A. Kienle (Leiter der Forschungseinrichtung Alexander Hack).