Dresden 2009 – wissenschaftliches Programm

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MM: Fachverband Metall- und Materialphysik

MM 35: Poster Session II

MM 35.24: Poster

Mittwoch, 25. März 2009, 16:30–18:30, P4

Zerstörungsfreie Beobachtung der räumlichen Verteilung von elastischen Konstanten in weicher Materie — •Jessica Mende, Marcus Radicke, Ole Oehms und Karl Maier — Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik, Universität Bonn, Nussallee 14-16, 53115 Bonn, Germany

Mit Ultraschall (US), der während einer Spin-Echo-Sequenz in einem medizinischen Tomographen eingestrahlt wird, können verschiedene elastische Konstanten in weicher Materie dreidimensional und zerstörungsfrei dargestellt werden. In Proben mit unterschiedlichen Festigkeiten werden Kugeln aus einer Öl-in-Gelatine-Mischung eingebracht. Die Proben bestehen aus Agar-Agar und Kieselerde. Agar ist ein biologisches Geliermittel. Die Kieselerde dient zur Absorption des US. Die Kugeln besitzen ein höheres Elastizitäts- und Schubmodul als die Umgebung aus Agar-Agar und Kieselerde.

Von den Proben werden Phasenbilder gemacht, die die Phase der Spins in Grauwerten kodiert darstellen. Die Verschiebung innerhalb der Probe durch den Schallstrahlungsdruck ist abhängig von den elastischen Eigenschaften innerhalb der Probe. Die Darstellung der Verschiebung im Bild erfolgt durch ein Paar von magnetischen Feldgradienten. Während einem dieser Gradienten wird der US mit einer Frequenz von ca. 2,5 MHz und einer Länge von 20 ms eingestrahlt. In den Bildern wird eine Phasenverschiebung durch eine Verschiebung auf der Grauskala sichtbar. In Differenzbildern mit und ohne US können Rückschlüsse auf die räumliche Verteilung der elastischen Eigenschaften der Probe und der darin befindlichen Fremdkörper gezogen werden.