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Lasermesstechnik

Ziel dieser Veranstaltung ist die Einführung in die Grundlagen und Verfahren der modernen optischen Messtechnik mit Hilfe von Lasern. Es wird eine Übersicht über das breite Spektrum der eingesetzten Laserstrahlquellen, der zur Verfügung stehenden Lasermessverfahren sowie der typischen Einsatzgebiete und Aufbauten, wie sie in der Praxis bei vielfältigen Mess- und Prüfaufgaben in Forschung, Entwicklung und Produktion Anwendung finden, vermittelt.

Im Rahmen der Übung werden theoretische Aufgaben anhand von exemplarischen Beispielen gerechnet, Vertiefungen des erlernten Stoffes durchgeführt sowie einige Messprinzipien unter Laborbedingungen aufgebaut und getestet.

Inhalt

  • Physikalische Grundlagen
  • Optische Elemente / Registrierverfahren
  • Laser für Messtechnische Aufgaben
  • Lasertriangulation, Laserinterferometrie
  • Entfernungs- und Geschwindigkeitsmessverfahren
  • Laserspektroskopie
  • Holographische Messverfahren
  • Ultrakurzpulsmesstechnik
  • Anwendungen in der Mess- und Prüftechnik
 

Vorkenntnisse

Grundlagen der Messtechnik, Grundkenntnisse der Laserphysik und Lasertechnik

Literaturempfehlung

  • Donges, Noll, Laser Measurement Technology: Fundamentals and Applications (Springer), 2015
  • Hugenschmidt, Lasermesstechnik: Diagnostik der Kurzzeitphysik (Springer), 2007
  • Wulfhard Lange, Einführung in die Laserphysik (Wissenschaftliche Buchgesellschaft), 1994

 

 

Laserspektroskopie in Life Science

Ziel dieser Veranstaltung ist die Einführung in die Grundlagen und Methoden der Laserspektroskopie für Anwendungen im Bereich der Lebenswissenschaften. Neben den Grundlagen der Laserspektroskopie-Verfahren, die heute in vielen Bereichen der modernen Grundlagenforschung und ihren praktischen Anwendunen in den Lebenswissenschaften wie etwa der Biologie, der Chemie und der Medizin zum Einsatz kommen, wird eine Übersicht über moderne Messaufbauten und –methoden vermittelt. Dabei wird die gesamte Breite der Anwendungen abgedeckt. Im Rahmen der Übung werden theoretische Grundlagen erarbeitet, exemplarische Aufgaben gerechnet und Vertiefungen des erlernten Stoffes durchgeführt. 

Vorkenntnisse

Physikalische Grundlagen, Optische Elemente und Messtechniken, Laser für spektroskopische Anwendungen, Laserinterferometrie, Laser-Spektrometrie und Laser-Spektroskopie, Anwendungen von (Ultra)Kurzpulslasern

Literaturempfehlung

  • Wolfgang Demtröder: Laserspektroskopie 1: Grundlagen (Springer), 2011
  • Wolfgang Demtröder: Laserspektroskopie 2: Experimentelle Techniken (Springer),  2012
  • Jürgen Eichler, Hans Joachim Eichler: Laser - Bauformen Strahlführung Anwendungen (Springer), 2006
  • Thomas Engel: Quantum Chemistry and Spectroscopy (Pearson), 2013

 

 

Optische Messtechnik

 Die Vorlesung vermittelt Grundlagen und Messverfahren in der optischen Messtechnik. Zu Begin der Veranstaltung werden strahlen- sowie wellenoptische Grundlagen wiederholt, die zum Verständnis optischer Messverfahren benötigt werden. Im Verlauf der Vorlesung werden optische Messverfahren zur Topographie-, Abstands-, Schwingungs- und Verformungsmessung sowie faseroptische Sensoren erläutert, die sowohl in der Forschung als auch in der industriellen Praxis eingesetzt werden. Den Schwerpunkt bilden dabei die Interferometrie, Holographie, Laser Doppler Vibrometrie und konfokale Mikroskopie sowie Optische Kohärenztomographie und Methoden der Nahfeldmikroskopie. Zusätzlich werden die Rasterkraftmikroskopie,Rasterelektronenmikroskopie sowie Computertomographie behandelt. Es werden anschließend Methoden zur optischen Charakterisierung und Kalibrierung optischer Verfahren eingeführt. Zusätzlich sind in der Messtechnik häufig verwendete optische Bauelemente, wie CCD und CMOS Kameras oder Laserlichtquellen, Gegenstand der Veranstaltung.

Vorkenntnisse

Grundlagen der Messtecnik

Literaturempfehlung

  • Born, Wolf. Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of Light (Cambridge University Press), 1999
  • Demtröder: Experimentalphysik (Springer), 2013
  • Saleh, Teich: Grundlagen der Photonik (Wiley), 2013
  • Lauterborn, Kurz: Coherent Optics (Springer), 2003
  • Goodman: Introduction to Fourier Optics (Roberts), 2016
  • Hugenschmidt: Lasermesstechnik (Springer), 2007