Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Innovationen für die Tomographie

26.05.2011
Den zweiten Platz bei den Hugo-Geiger-Preisen errang die Entwicklung eines handlichen Computertomographen. In der Arbeit, die mit dem dritten Platz gekürt wird, geht es um ein Terahertz-Messsystem zur spektralen Tomographie, das gleichzeitig misst, wieviel Strahlung ein Objekt durchdringt oder von ihm reflektiert wird.

Ist das Bauteil in Ordnung oder sind bei der Produktion Fehler aufgetreten? Sind die inneren Strukturen so ausgebildet wie gewünscht? Untersuchen lässt sich dies mit einem Computertomographen: Er nimmt zahlreiche einzelne Röntgenbilder auf und setzt diese zu Schnittbildern zusammen. So erhält man ein dreidimensionales Modell des Bauteils, ohne dieses zerstören zu müssen.

Bisher wiegen diese Anlagen meist mehrere Tonnen, die leichtesten bringen immerhin noch etwa 50 Kilogramm auf die Waage. Stefan Hebele entwickelte während seiner Diplomarbeit am Entwicklungszentrum Röntgentechnik EZRT des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen einen Computertomographen, der mit seinen 19 Kilogramm nur etwa so viel wiegt wie ein Kasten Bier. Seine Abmessungen sind mit 350 mal 300 mal 230 Millimetern sogar kleiner – sie entsprechen eher der Größe eines kleinen Postpakets. »Es ist der erste Computertomograph, der nach dem Arbeitsschutzgesetz von nur einer einzigen Person uneingeschränkt getragen werden darf«, sagt Hebele, Platz 2 der Hugo-Geiger-Preise.

Die Bedienung ist einfach: Einschalten, ein USB-Kabel anschließen, Klappe öffnen, Probe hineinstellen – und los geht’s. »Das Gerät ist so handlich, dass es auch mobile Anwendungen erlaubt. So ist es beispielsweise denkbar, mobile Dienstleistungen anzubieten. Statt Proben neuer Materialien oder Prototypen zu verschicken, könnten Firmen dann einfach einen Anbieter mit dem Gerät ins Haus kommen lassen. Die Ergebnisse liegen schneller vor und die Geheimhaltung ist eher gewährleistet, als wenn man die Probe aus den Händen gibt«, sagt Hebele. Ein weiterer Vorteil liegt im Preis: Der Computertomograph ist mit 55 000 Euro weitaus kostengünstiger als seine tonnenschweren Kollegen, die ab einem Preis von jenseits der 100.000 Euro zu haben sind. Untersuchen lassen sich fast alle Proben, die eine Größe von vier mal vier mal vier Zentimetern nicht überschreiten.

Gleichzeitige Messung von Transmission und Reflexion
Den 3. Platz erreichte Anika Brahm vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena. Sie beschäftigte sich in ihrer Masterarbeit ebenfalls mit einer Art der Tomographie und entwickelte ein Terahertz-Messsystem, das es erlaubt, durchgelassenes und reflektiertes Licht in nur einem Messdurchlauf zu ermitteln. »Terahertz-Strahlen liegen zwischen Infrarot- und Mikrowellenstrahlen und können Stoffe wie Holz, Textilien und Kunststoffe durchdringen«, erklärt sie. Bestehende Verfahren bestrahlen die Bauteile, Pakete oder andere Objekte und messen, wie viel Strahlung das Objekt durchdringt oder aber an ihm reflektiert wird. Beide Methoden enthalten dieselbe Information, aber nicht alle Stoffe lassen sich gleich gut mit einer Variante untersuchen. So lässt beispielsweise Metall keine Terahertz-Strahlung durch, darauf aufgebrachte Schichten können aber in Reflexion untersucht werden. »Da wir mit dem entwickelten Messsystem Transmission sowie Reflexion realisieren können, sind wir flexibler bei der Untersuchung«, sagt Brahm. Eine weitere Neuerung: Das System hilft nicht nur dabei, Störstellen oder andere Materialfehler ausfindig zu machen, sondern untersucht auch das charakteristische Frequenzspektrum. Ein solches Spektrum verrät den Forschern, um welches Material es sich handelt – so können sie etwa in Paketen Sprengstoffe aufspüren. »Da das Gerät die spektrale Information erstmalig in drei Dimensionen ermittelt, können wir genau sagen, wo sich welcher Stoff befindet«, fasst Brahm zusammen.
Hugo-Geiger-Preis – Wissenschaftlichen Nachwuchs fördern:
Mit diesem Preis zeichnet das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie drei hervorragende und anwendungsorientierte Diplomarbeiten oder Dissertationen. Kriterien der Beurteilung sind: wissenschaftliche Qualität, wirtschaftliche Relevanz, Neuartigkeit und Interdisziplinarität der Ansätze. Die Arbeiten müssen in unmittelbarer Beziehung zu einem Fraunhofer-Institut stehen oder dort entstanden sein. In diesem Jahr erhält der erste Preisträger einen Betrag von 5 000 Euro, der zweite 3 000 Euro und der dritte 2 000 Euro.

Anika Brahm | Fraunhofer Mediendienst
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/presse/presseinformationen/2010-2011/17/innovation-tomographie.jsp

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Auf die richtige Verbindung kommt es an: Tiefe Hirnstimulation bei Parkinsonpatienten individuell anpassen
22.06.2017 | Charité – Universitätsmedizin Berlin

nachricht Forschungsprojekt BabyLux: Neues Messinstrument schützt Frühgeborene vor Gehirnschädigungen
12.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges

26.06.2017 | Förderungen Preise

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie