Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Modellauge soll Operationstechnik optimieren

10.05.2013
Physiker der Universität Jena präsentieren vom 13.-16. Mai Forschungsergebnisse auf der „LASER World of Photonics“ in München

Extrem kurze Laserpulse zwingen das menschliche Auge zur Kapitulation. Die kürzesten bestehen nur aus ein bis zwei Schwingungen des Lichts, ihre Dauer liegt bei einem Millionstel einer Milliardstel Sekunde, und ihr Feld ist von Natur aus asymmetrisch. „Solche Extreme vermag selbst die Elektronik nicht mehr zu messen“, sagt Prof. Dr. Gerhard Paulus von der Universität Jena.

Sein Team vom Lehrstuhl für Nichtlineare Optik setzt deshalb auf ein quantenoptisches System, um diese ultrakurzen Laserpulse exakt vermessen zu können. Dabei machen sich die Physiker die Eigenschaft von Gasen zunutze, beim Beschuss mit Lasern Elektronen zu emittieren. In dem von Prof. Paulus und seiner fünfköpfigen Arbeitsgruppe entwickelten „Phasenmeter“ wird der ultrakurze Laserpuls durch das Edelgas Xenon geleitet.

„Wir nutzen die asymmetrische Emission von Photoelektronen, um die Phase, die Pulsdauer und -intensität zu messen“, sagt Gerhard Paulus. Asymmetrische Emission heiße, dass verschieden viele Elektronen in entgegengesetzter Richtung davonfliegen – ein Effekt, der nur bei den kürzesten Pulsen zu beobachten sei. Dieser Effekt wird von dem Messgerät erfasst und ausgewertet.

Das „Phasenmeter“ präsentieren die Physiker von der Universität Jena vom 13. bis 16. Mai 2013 auf der „Laser World of Photonics“ in München in Halle C1 am Stand „Forschung für die Zukunft“, der von den Ländern Sachsen, Thüringen und Sachsen-Anhalt gemeinsam betrieben wird. Ziel sei es, so Tim Rathje aus der Arbeitsgruppe von Paulus, das neu entwickelte Gerät Forschungseinrichtungen weltweit anzubieten. Um die Idee zu schützen, wurden bereits drei Patente angemeldet.

Während die Arbeitsgruppe von Prof. Paulus in der Grundlagenforschung tätig ist, werden sich das „Abbe Center of Photonics“ (ACP) und das Institut für Angewandte Physik (IAP) der Universität Jena in München u. a. mit Laseranwendungen vorstellen. So präsentieren Wissenschaftler der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Stefan Nolte ein Modellauge, das der Untersuchung optischer Nebeneffekte nach Behandlung mit ultrakurzen Laserpulsen dient. Das Modell besteht – analog zum menschlichen Auge – aus einer transparenten künstlichen Hornhaut, Linse sowie einer Iris, während die hintere Augenkammer mit Wasser gefüllt ist. Als Ersatz für die Netzhaut verwenden die Forscher einen Kamera-Sensor. Mit Hilfe des Sensors kann die Umgebung abgebildet werden und es lassen sich spezielle Testtafeln analysieren.

Tests haben gezeigt, dass durch Lichtbeugung nach Laserbehandlungen an der Linse des Auges z. B. Regenbogeneffekte auftreten können. „Diese unerwünschten Nebeneffekte können wir mit dem Modellauge simulieren“, sagt Dr. Roland Ackermann vom Institut für Angewandte Physik der Uni Jena. Ziel sei es, laserchirurgische Eingriffe zu optimieren, mit denen sich die Alterssichtigkeit korrigieren lässt. Im Gegensatz zu Laserbehandlungen der Hornhaut werden derartige Laser-Eingriffe an der Augenlinse noch nicht klinisch durchgeführt.

Dieses Forschungsvorhaben läuft im Rahmen des internationalen Stipendienprogramms „Green Photonics“, welches Teil des vom Land Thüringen und dem Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Kompetenzdreiecks „OptiMi“ ist. OptiMi ist in München ebenso vertreten wie das Abbe Center of Photonics. In diesem bundesweit einmaligen interdisziplinären Zentrum arbeiten Physiker, Materialwissenschaftler, Chemiker, Biologen und Mediziner gemeinsam mit der Optik- und Photonikindustrie an Zukunftstechnologien, die sich der Möglichkeiten des Lichts bedienen.
Kontakt:
Prof. Dr. Gerhard G. Paulus
Institut für Optik und Quantenelektronik der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 947200
E-Mail: gerhard.paulus[at]uni-jena.de
Dr. Roland Ackermann
Institut für Angewandte Physik, Abbe Center of Photonics
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 947821
E-Mail: Roland.Ackermann[at]uni-jena.de

Stephan Laudien | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Veranstaltungsnachrichten:

nachricht Ballungsräume Europas
26.04.2017 | Frankfurt University of Applied Sciences

nachricht 200 Weltneuheiten beim Innovationstag Mittelstand in Berlin
26.04.2017 | AiF Projekt GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Veranstaltungsnachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

200 Weltneuheiten beim Innovationstag Mittelstand in Berlin

26.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Wie digitale Technik die Patientenversorgung verändert

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Akute Myeloische Leukämie: Ulmer erforschen bisher unbekannten Mechanismus der Blutkrebsentstehung

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Naturkatastrophen kosten Winzer jährlich Milliarden

26.04.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Zusammenhang zwischen Immunsystem, Hirnstruktur und Gedächtnis entdeckt

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie