Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 1: Laser in der Medizin I

Q 1.3: Vortrag

Montag, 15. März 1999, 14:30–14:45, PH2

Bestimmung optischer Konstanten von trüben Medien mit Hilfe von Photonendichtewellen I: Theoretische Grundlagen und Anwendungsmöglichkeiten — •Stefan Willmann¹, Albert Terenji¹, Harald Busse¹, Hans-Joachim Schwarzmaier² und P. Hering¹ — ¹Institut für Lasermedizin, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf — ²Forschungszentrum für Informationstechnik (GMD), St. Augustin

Zeitaufgelöste Verfahren zur Bestimmung der optischen Konstanten trüber Medien gewinnen zunehmend an Bedeutung. Bei der Frequency-Domain-Spektroskopie werden mittels hochfrequent intensitätsmodulierter Lichtquellen (bis zu 1 GHz) Photonendichtewellen erzeugt, deren Phasen- und Amplitudenverhalten Rückschlüsse auf die Streu- und Absorptionseigenschaften des zu untersuchenden Mediums erlauben.

Zunächst werden verschiedene theoretische Modellbeschreibungen vorgestellt, die prinzipiell zur Datenauswertung herangezogen werden können: Diffusionsapproximation (DA), mikroskopisches Beer-Lambert-Gesetz
(MBL) und eine Monte-Carlo-Simulation (MC). Am Beispiel zweier medizinischer Fragestellungen (on-line-Sauerstoffmonitoring und on-line-Gewebedifferenzierung bei der Tumortherapie) werden die jeweiligen Modelle hinsichtlich ihrer Praktikabilität miteinander verglichen. Es zeigt sich, daß für kompakte Meßgeometrien lediglich die MBL und die MC-Methode zur Datenauswertung geeignet sind.