Blitzschnell in drei Dimensionen abgebildet

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Forscher der Züricher Firma Heliotis haben einen kompakten optischen Tomographen entwickelt, der die Oberflächenstruktur und auch die Innereien durchsichtiger Objekte mit hoher Geschwindigkeit in drei Dimensionen abbilden kann. Die Auflösung der erzielten Bilder beträgt derzeit 5-12 Mikrometer, so dass sich der Tomograph für vielfältige Anwendungen in den Materialwissenschaften oder auch in der Medizintechnik eignen könnte.

Der entwickelte Tomograph ( siehe Bild) besteht im Wesentlichen aus einer Diode, die weißes Licht über einen großen Wellenlängenbereich aussendet. Dieser Strahl wird in zwei Teile geteilt, wobei einer der Teilstrahlen über die zu untersuchende Probe bewegt wird und diese somit quasi abtastet. Der reflektierte Strahl wird daraufhin mit dem anderen Teilstrahl wiedervereinigt.

Durch die Überlagerung der beiden Teilstrahlen bildet sich ein Interferogramm aus, das mit einer digitalen Kamera aufgefangen und analysiert wird. Somit kann ein dreidimensionales Oberflächenprofil der Probe erstellt werden. Ein Teil der Datenverarbeitung findet dabei in den Pixeln der Kamera selbst statt, so dass etwa 10-15 dreidimensionale Bilder pro Sekunde erzeugt werden können.

Im Falle einer lichtdurchlässigen Probe erlaubt diese Methode auch die Abbildung von deren inneren Aufbau. Der Tomograph soll zunächst für die Untersuchung der Oberfläche von Halbleitern und anderen Materialien eingesetzt werden, so Ruedi Frey, der CEO von Heliotis. Außerdem sind auch Anwendungen in der Medizintechnik geplant, so etwa die Entwicklung eines auf Glasfasern beruhenden Tomographen, der zur Diagnose des Gesundheitszustands von Zähnen eingesetzt werden könnte.

Stefan Maier

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