Funiktionsweise des THz-Imaging und dessen Einsatzmöglichkeit in der Medizin

Inhaltsverzeichnis (Table of Contents)

• Einleitung
• Versuchsaufbau
  • Lasersystem
  • THz-Aufbau
  • Das Braunschweiger THz-Signal
• Datenerfassung und Auswertung
  • Hardware
    • Datenerfassungkarte
    • Verschiebetisch (ODL)
    • x/y-Verschiebeeinheit
  • Software: Dauermessung
  • Software: Fast Scan
    • Intensitätsmessung im Zeitbereich
    • Multi-FFT-Integration
    • Intensitätsmessung im Frequenzbereich
    • time-shift-Messung
    • Flankenmessung
    • Linescan-Messung
• Messergebnisse
  • Experimente zum THz-Fokus
  • Erstes Image: Kupfernes F auf Papier
  • Vergleich der Auflösungen
  • Image eines Messergriffs
  • Image eines Kunststeins
  • Image eines dielektrischen THz-Spiegels mit einem Defekt
  • Images von Gelantinekapseln
  • Messungen an tierischen Gewebeproben
    • Image eines Schweinekehlkopfs
    • Image einer adulten Maus
  • Messungen an Pflanzen
    • Wassertransport von Wein
    • Schockreaktion einer Mimose
• Diskussion und Ausblick
  • Bildgebende Verfahren der Medizintechnik und die Aussichten für das THz-Imaging
    • Röntgenuntersuchung
    • Ultraschalluntersuchung (Sonographie)
    • Computertomographie (CT)
    • Magnetresonanz-Tomographie (MRT)
    • Positronen-Emissions-Tomographie (PET)
    • Ortsaufgelöste Fourier-Transformierte-Infrarot-Spektroskopie
    • Aussichten für das THz-Imaging in der Medizintechnik
  • THz-Imaging in der Biologie
  • THz-Imaging zur Qualitätskontrolle

Zielsetzung und Themenschwerpunkte (Objectives and Key Themes)

Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Erforschung der Anwendungsmöglichkeiten des THz-Imaging in verschiedenen Bereichen. Ziel der Arbeit ist es, den aktuellen Stand der Technik im Bereich des THz-Imaging aufzuzeigen, die Funktionsweise des verwendeten Versuchsaufbaus zu beschreiben und die Möglichkeiten und Grenzen der Technik anhand von durchgeführten Experimenten zu erforschen.

• Charakterisierung der Leistungsfähigkeit des THz-Imaging
• Analyse der Möglichkeiten und Grenzen des THz-Imaging in verschiedenen Anwendungsbereichen
• Untersuchung der Anwendungsmöglichkeiten des THz-Imaging in der Medizintechnik, Biologie und Industrie
• Entwicklung und Evaluierung von Methoden zur Datenerfassung und Auswertung im THz-Bereich
• Diskussion der Perspektiven und zukünftigen Entwicklungen des THz-Imaging

Zusammenfassung der Kapitel (Chapter Summaries)

• Die Einleitung gibt eine allgemeine Einführung in das Thema des THz-Imaging und skizziert die Forschungsfragen und Ziele der Arbeit.
• Kapitel 2 beschreibt den Aufbau des THz-Systems, inklusive Lasersystem, THz-Aufbau und der Charakterisierung des generierten THz-Signals.
• Kapitel 3 erläutert die Datenerfassung und -auswertung, wobei sowohl die Hardware als auch die Software des THz-Systems genauer betrachtet werden. Im Fokus stehen die verschiedenen Messmethoden des THz-Imaging.
• Kapitel 4 präsentiert die Messergebnisse an verschiedenen Proben. Dazu gehören Experimente zur Bestimmung des THz-Fokus, die Aufnahme von Bildern mit dem THz-System und die Untersuchung der Auflösung und der Leistungsfähigkeit des Systems.
• Kapitel 5 diskutiert die Ergebnisse der Arbeit und blickt auf zukünftige Entwicklungen des THz-Imaging. Im Fokus stehen dabei die Anwendungsmöglichkeiten in der Medizintechnik, Biologie und Industrie. Die Diskussion beinhaltet auch einen Vergleich des THz-Imaging mit anderen bildgebenden Verfahren.

Schlüsselwörter (Keywords)

THz-Imaging, Terahertzstrahlung, Zeitbereichsspektroskopie, bildgebende Verfahren, Medizintechnik, Biologie, Qualitätskontrolle, Datenerfassung, Auswertung, Messergebnisse, Diskussion, Ausblick.