Photoakustik mit Halbleiterlasern (Tienda española)

Previo

Indice, Datei (74 KB)
Lectura de prueba, Datei (360 KB)

Die Dissertation von Claus-Stefan Friedrich untersucht den Einsatz von Halbleiterlasern als kompakte und kostengünstige Lichtquellen für die biomedizinische photoakustische Bildgebung. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung eines mehrfarbigen Halbleiterlasersystems, das die üblicherweise verwendeten leistungsstarken und kostenintensiven Lasersysteme ersetzen könnte. Die Arbeit analysiert die physikalischen Grundlagen des photoakustischen Effekts, bei dem absorbierte Lichtenergie durch thermoelastische Expansion in akustische Wellen umgewandelt wird. Experimentell werden verschiedene Laserdiodentypen, Pulsdauern und Ultraschallwandler hinsichtlich ihrer Signalqualität untersucht. Ein Schwerpunkt liegt auf der Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses durch Golay-Kodierung und die Nutzung hoher Laserpulswiederholfrequenzen. Darüber hinaus ermöglicht das entwickelte System multispektrale Messungen mit unterschiedlichen Laserwellenlängen. Die praktische Anwendung wird anhand quantitativer und ortsaufgelöster Blutoxygenierungsmessungen demonstriert. Die Ergebnisse zeigen, dass Halbleiterlaser trotz geringerer Pulsenergien für photoakustische Untersuchungen geeignet sind. Die Arbeit liefert damit wichtige Grundlagen für die Entwicklung kompakter, kostengünstiger und perspektivisch klinisch einsetzbarer photoakustischer Diagnosesysteme.