Erwin Reichel,
"Phasenkontrastverfahren zur Messung von Ultraschallfeldern"
, 4-2006
Original Titel:
Phasenkontrastverfahren zur Messung von Ultraschallfeldern
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Kurzfassung:
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde ein optisches Messsystem entwickelt, mit welchem akustische Felder, erzeugt von Transducern wie sie in der medizinischen Diagnose eingesetzt werden, visualisiert und quantitativ vermessen werden können. Dieses basiert auf dem Phasenkontrastverfahren, welches aus der Mikroskopie bekannt ist. Die Wellenfront kurzer Laserimpulse (etwa 150 ps) welche synchron zur Ultraschallquelle erzeugt werden, wird nach Fourier-optischen Prinzipien mittels eines pixeladressierbaren Lichtmodulators gefiltert. Die durch die akustischen Wellen verursachten Phasenunterschiede werden somit in Intensitätsbilder transformiert und mit einer CCD Kamera aufgenommen und digitalisiert. Es werden mehrere Bilder bei unterschiedlichen Filterfunktionen verwendet um die Phaseninformation zu rekonstruieren. Ein Schwerpunkt, neben dem Aufbau des Messsystems, lag darin Algorithmen zu entwicklen, mit welchen die Phaseninformation über einen möglichst großen Bereich (einige Vielfache von Pi) eindeutig berechnet werden kann. Aus dieser kann dann unter Berücksichtigung des piezo-optischen Effekts und mit Hilfe von dreidimensionalen Rekonstruktionsverfahren auf das momentane Druckfeld, zum Zeitpunkt der Belichtung, geschlossen werden.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Englischer Titel:
Advanced Phase-Contrast Method for Measuring Ultrasonic Fields
Englische Kurzfassung:
In this thesis an optical imaging technique was developed for the visualization and the quantitative measurement of acoustic fields generated by ultrasonic transducers with power levels in the medical diagnostic range. The acoustically distorted light wavefront of short laser pulses synchronized to the ultrasound source is analyzed by a two lens optical system with a pixel addressable liquid crystal spatial light modulator as the filtering device in the focal plane of the first lens. Focused phase-contrast images are recorded by a CCD camera for further processing. It is shown that by applying multiple optical phase-only filtering functions the phase shift of the light wavefront caused by the acoustically induced density variations can be acquired. The measured phase shift is proportional, according to the piezo-optical effect, to the local pressure deviation projected along the line of sight.