ELEKTRO FORUM

Rolf Bombach <rolfnospambombach@bluewin.ch> wrote:

> Wenn man mit der Taschenlampe durch die Hand
> leuchtet, kann man das Innere nicht klar erkennen, da
> sich das Licht streut. Bei der Anwendung wurde ein
> ultrakurzer Laserpuls verwendet. Das austretende
> Licht wurde dann durch einen ultraschnellen Lichtschalter
> geleitet. Das zuerst austretende Licht, da geht es
> um pikosekunden, ist nicht gestreut. Hat angeblich
> funktioniert...

Funktioniert wirklich.

Streuung an durchsichtigen Materialien mit unterschiedlichen
Brechzahlen ist nahezu frei von jeglichem Energieverlust:
Ein Laserstrahl, auf ein Glas Milch gerichtet, kommt zu weit über
90% wieder heraus. Allerdings so stark gestreut, dass man es nur im
Dunklen sieht (über die ganze Oberfläche verteilt eben).

Im nahen Infrarot (0.8 um .. 1.3 um[*]) gilt das sogar für
durchblutetes lebendes Gewebe und sogar dünne
Knochen (Schädel).
Es werden sog. Streulicht-Tomographien angefertigt, indem nur die
"ballistischen" Photonen von schnellen Impuls-Lasern verwendet
werden.
Das sind diejenigen, die ungestreut, d.h. geradlinig durchkommen.
Zum Aussortieren dieser braucht es heute keine optischen
Schalter, sondern schnelle Avalanche-Photodioden (1 ns == 30 cm
Luftweg; im Gewebe ca. 20cm. [**]).

Mit mechanischen Scannen der Oberfläche (oder Faserbündeln im
Zeimultiplex) können Tumore (Brustkrebs, Gehirn) erkannt werden.
Die Bilder haben zwar Pixel im oberen mm-Bereich, können aber
Röntgen brauchbar ergänzen.
Die Ortsauflösung kommt von der geradlinigen Ausbreitung.

[*] Der Bereich ist weniger durch die Gewebe-Absorption begrenzt,
als durch praktikable HL-Laser, vermute ich.

[**] Für Licht ist die NF-Dielektrizitätskonstante (Eps rel = 81)
nicht mehr wirksam für die Lichtgeschwindigkeit.
OT: Bei der NMR-Tomographie leider schon: Im Gewebe ist Lambda
fast Sqrt(81)=9-mal kleiner als im Freiraum. Sehr zum Leidwesen
beim Entwickleln homogener Anregungsfelder ohne stehende Wellen.

W.Riedel

W.Riedel@t-online.de schrieb:
>
> Im nahen Infrarot (0.8 um .. 1.3 um[*]) gilt das sogar für
> durchblutetes lebendes Gewebe und sogar dünne
> Knochen (Schädel).
> Es werden sog. Streulicht-Tomographien angefertigt, indem nur die
> "ballistischen" Photonen von schnellen Impuls-Lasern verwendet
> werden.
> Das sind diejenigen, die ungestreut, d.h. geradlinig durchkommen.
> Zum Aussortieren dieser braucht es heute keine optischen
> Schalter, sondern schnelle Avalanche-Photodioden (1 ns == 30 cm
> Luftweg; im Gewebe ca. 20cm. [**]).

Ja. Mir schien auch, dass in der Veröffentlichung mit geringfügiger
Gewalt eine Anwendung für den Ramanlichtverstärker gesucht wurde.
Und dein Posting ruft Erinnerungen wach, es war ein Demoexperiment
mit Milchglas :-).
>
> [**] Für Licht ist die NF-Dielektrizitätskonstante (Eps rel =
81)
> nicht mehr wirksam für die Lichtgeschwindigkeit.
> OT: Bei der NMR-Tomographie leider schon: Im Gewebe ist Lambda
> fast Sqrt(81)=9-mal kleiner als im Freiraum. Sehr zum Leidwesen
> beim Entwickleln homogener Anregungsfelder ohne stehende Wellen.

Ja. Erst im Bereich von einigen GHz geht die Dielektrizitätskonstante
von flüssigem Wasser runter. Das ist dann der Bereich hoher Verluste,
welche allerdings im Mikrowellenofen gerade ausgenutzt werden.
http://www.lsbu.ac.uk/water/microwave.html

--
mfg Rolf Bombach