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 Auf der InnoTrans 2018 mit innovativen Lösungen für den Güter- und Personenverkehr
18.09.2018 | Technische Hochschule Wildau

nachricht Heute sehen, was morgen krank macht
17.09.2018 | Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Erstmals gemessen: Wie lange dauert ein Quantensprung?

Mit Hilfe ausgeklügelter Experimente und Berechnungen der TU Wien ist es erstmals gelungen, die Dauer des berühmten photoelektrischen Effekts zu messen.

Es war eines der entscheidenden Experimente für die Quantenphysik: Wenn Licht auf bestimmte Materialien fällt, werden Elektronen aus der Oberfläche...

Im Focus: Scientists present new observations to understand the phase transition in quantum chromodynamics

The building blocks of matter in our universe were formed in the first 10 microseconds of its existence, according to the currently accepted scientific picture. After the Big Bang about 13.7 billion years ago, matter consisted mainly of quarks and gluons, two types of elementary particles whose interactions are governed by quantum chromodynamics (QCD), the theory of strong interaction. In the early universe, these particles moved (nearly) freely in a quark-gluon plasma.

This is a joint press release of University Muenster and Heidelberg as well as the GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt.

Then, in a phase transition, they combined and formed hadrons, among them the building blocks of atomic nuclei, protons and neutrons. In the current issue of...

Im Focus: Der Truck der Zukunft

Lastkraftwagen (Lkw) sind für den Gütertransport auch in den kommenden Jahrzehnten unverzichtbar. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der Technischen Universität München (TUM) und ihre Partner haben ein Konzept für den Truck der Zukunft erarbeitet. Dazu zählen die europaweite Zulassung für Lang-Lkw, der Diesel-Hybrid-Antrieb und eine multifunktionale Fahrerkabine.

Laut der Prognose des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur wird der Lkw-Güterverkehr bis 2030 im Vergleich zu 2010 um 39 Prozent steigen....

Im Focus: Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

Feuert man Lichtpulse aus einer extrem starken Laseranlage auf Materialproben, reißt das elektrische Feld des Lichts die Elektronen von den Atomkernen ab. Für Sekundenbruchteile entsteht ein Plasma. Dabei koppeln die Elektronen mit dem Laserlicht und erreichen beinahe Lichtgeschwindigkeit. Beim Herausfliegen aus der Materialprobe ziehen sie die Atomrümpfe (Ionen) hinter sich her. Um diesen komplexen Beschleunigungsprozess experimentell untersuchen zu können, haben Forscher aus dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) eine neuartige Diagnostik für innovative laserbasierte Teilchenbeschleuniger entwickelt. Ihre Ergebnisse erscheinen jetzt in der Fachzeitschrift „Physical Review X“.

„Unser Ziel ist ein ultrakompakter Beschleuniger für die Ionentherapie, also die Krebsbestrahlung mit geladenen Teilchen“, so der Physiker Dr. Thomas Kluge vom...

Im Focus: Bio-Kunststoffe nach Maß

Zusammenarbeit zwischen Chemikern aus Konstanz und Pennsylvania (USA) – gefördert im Programm „Internationale Spitzenforschung“ der Baden-Württemberg-Stiftung

Chemie kann manchmal eine Frage der richtigen Größe sein. Ein Beispiel hierfür sind Bio-Kunststoffe und die pflanzlichen Fettsäuren, aus denen sie hergestellt...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

12. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

20.09.2018 | Veranstaltungen

Gesundheitstipps und ein virtueller Tauchgang zu Korallenriffen

20.09.2018 | Veranstaltungen

Internationale Experten der Orthopädietechnik tagen in Göttingen

19.09.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bei Depressionen ist Hirnregion zur Stresskontrolle vergrößert

20.09.2018 | Biowissenschaften Chemie

12. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

20.09.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Was Einstein noch nicht wusste

20.09.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics