Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Auf der electronica 2006: Hochpräzise Längenmessung durch Zeitmessung per Laser

08.11.2006
Eine Innovation gefördert durch das BMWi-Programm "Innovationskompetenz mittelständischer Unternehmen (PRO INNO)"

Zur Längenmessung in Landschaftsplanung und Bauwirtschaft, bei Sicherheitssystemen und Produktionskontrollen, aber auch bei Navigationshilfen für Schiffe und Flugzeuge dient die Laufzeit eines Laserstrahls. Gemessen wird die Zeit zwischen Einschalten und Registrieren des reflektierten Laserstrahls im Messgerät. Einziger Nachteil der Messmethode ist die hohe Geschwindigkeit, mit der sich das Licht ausbreitet.

In nur einer Mikrosekunde (Millionstelsekunde) legt es 300 Meter zurück. Dies stellt hohe Anforderungen an die Zeitauflösung der Messelektronik. So benötigt man für eine Messgenauigkeit von 15 Zentimetern eine zeitliche Auflösung von 1 Nanosekunde. Je genauer man die Entfernung messen will, umso höher steigt der elektronische Aufwand bei der Zeitmessung. Im Auftrag des BMWi unterstützte die AiF das Unternehmen acam-messelectronic GmbH aus Baden-Württemberg bei der Entwicklung eines Systems zur laserbasierten Entfernungsmessung, das eine zeitliche Auflösung im Picosekundenbereich ermöglicht. Die Genauigkeit der Längenmessung kann damit in den Millimeterbereich gesteigert werden. Kernstück der Entwicklung sind hoch leistungsfähige TDC-Mikrochips (Time to Digital Converter), die die Messdaten erheben und digital zur Verfügung stellen.

Mit einer Auflösung von rund 10 Picosekunden (die Zeit, in der sich das Licht 3 Millimeter fortbewegt) ist der neue TDC-Chip rund 5-mal besser als die Konkurrenz. Auch in puncto Messgeschwindigkeit setzt er neue Maßstäbe: Auf jedem Messkanal erreicht der Chip 200 Megahertz Messrate. In einem Betriebsmodus, der einfach durch Softwarekonfiguration einstellbar ist, sind acht Messkanäle verfügbar und damit eine Spitzenmessrate von 1,6 Milliarden Messungen pro Sekunde.

Neben der Entfernungsmessung vervielfachen andere Anwendungen den wirtschaftlichen Erfolg der Neuentwicklung. Dazu zählt die Fluoreszenz-Spektroskopie, die bei-spielsweise in der Biotechnologie zum Einsatz kommt: Ein Laserpuls trifft ein Probe, etwa eine lebende Zelle. Ein zu untersuchender Stoff in der Probe nimmt das Licht auf und gibt es kurze Zeit später mit einer anderen Farbe wieder ab. Aus der Zeit zwischen Aufnahme und Abgabe des Lichts kann man Rückschlüsse auf Eigenschaften der Probe ziehen und beispielsweise ihren Stoffwechsel beobachten.

Eine weitere Anwendung ist die Computertomografie für die Krebsdiagnostik. In PET- (Positronen-Emissions-Tomografie-) Scannern wird dem zu untersuchenden Menschen eine radioaktiv markierte Flüssigkeit gespritzt, in der Regel Glukose. Sie lagert sich be-sonders dort an, wo reger Stoffwechsel herrscht, vor allem an Turmoren. Mit dem PET-Scanner kann man über sehr präzise und schnelle Zeitmessung den Ort der Glukose im Körper lokalisieren. Im Tomografen werden viele zigtausend Bildpunkte pro Sekunde zu einem Schnittbild des Körpers zusammengesetzt. So wird der Stoffwechsel im Körper direkt sichtbar. Auch hier sorgt der Chip für eine bessere Auflösung und eine drastisch erhöhte Messrate. Das Bild wird schärfer und baut sich schneller auf. Die Verweildauer des Patienten im Tomografen verkürzt sich von 30 auf 10 Minuten.

Acam-messelectronic beschäftigt sich seit 1990 mit der hochpräzisen Messung von Zeitdifferenzen. Bei der Entwicklung des Systems zur laserbasierten Entfernungsmessung kooperierte das Unternehmen mit der österreichischen RIEGL Measurement Systems GmbH. Mit seiner TDC-Reihe erwartet Acam-messelectronic, in den nächsten fünf Jahren das 10- bis 15-fache des eingesetzten Kapitals zu erwirtschaften. Bis Mitte nächsten Jahres werden zwei neue Arbeitsplätze geschaffen worden sein, die direkt auf die Entwicklung des Chips zurückzuführen sind.

Das Unternehmen acam-messelectronic präsentiert seinen Chip vom 14. bis 17. November 2006 auf der Messe electronica 2006 in München, Halle A5, Stand 313.

Ansprechpartner: Andreas Larsch, acam-messelectronic GmbH, Stutensee-Blankenloch, E-Mail: alarsch@acam.de, Tel.: 07244 7419-0

Pressearbeit: Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" (AiF), Silvia Niediek, E-Mail: presse@aif.de,

Tel.: 0221 37680-55

Silvia Niediek | idw
Weitere Informationen:
http://www.forschungskoop.de
http://www.aif.de

Weitere Berichte zu: Längenmessung Probe Stoffwechsel Zeitmessung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Digitalisierung von HR-Prozessen – tisoware auf der Personal Nord und Süd
21.03.2017 | tisoware Gesellschaft für Zeitwirtschaft mbH

nachricht Hochauflösende Laserstrukturierung dünner Schichten auf der LOPEC 2017
21.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise