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