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Optische Spektroskopie und Oberflächenvermessung
| in vivo Hautprofilometrie
/ 3D-Profilometrie |
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| Abb.:
3D-Hautprofil |
- Leistung
- In vivo Hautprofilometrie / 3D-Profilometrie
- Verfahren
- Die optische 3D-Messtechnik
basiert auf dem weiterentwickelten Lichtschnittverfahren
- der Phasenshift Technik. Das Messobjekt wird
mit einer Sequenz von Mustern beleuchtet und
abgebildet. Anhand der resultierenden Messsequenz
werden die Topometrie des Messobjektes bestimmt.
Das Verfahren ist berührungslos und nichtinvasiv.
Ergebnis sind Punktwolken der zu vermessenden
Oberfläche. Anhand der Punktwolken werden
Profildaten der Oberfläche bestimmt.
- Mess- und Gerätetechnik
- · Primos: Optisches 3D in vivo
Hautmesssystem
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- Technische Daten
- · Messfeld: 30x40 mm
· Messpunktanzahl: 640x480 Pixel
· Messdatenaufnahme: >68 ms
· Auflösung lateral: 62 µm
· Auflösung vertikal: >4 µm
- Applikation
- · Kosmetik, Dermatologie, auch technische
Anwendungen
· Bestimmung von Profilkenngrößen und Rauhigkeitsparametern
· Kosmetik, Dermatologie, auch technische
Anwendungen
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| Fluoreszenzspektralanalyse |
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- Verfahren
- Laserinduced Fluorescence
Lifetime Analysis (LIF): Nach Anregung mit
kurzen Laserpulsen wird das Fluoreszenzlicht
bei 456 nm und 532 nm in spezifischen Zeitfenstern
ausgewertet. Das erlaubt die getrennte Auswertung
der beiden Fluoreszenzwellenlängen (z.B.
durch die Autofluorophore NADH und FAD). Der
Lichttransport läuft über faseroptische
Sonden. Das Gerät kann in sterilen Umgebungen
eingesetzt werden. Anpassung an andere Wellenlängen
ist auf Anfrage möglich.
- Mess- und Gerätetechnik
- · Prototyp
- Technische Daten
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- Prototyp I:
- Anregung mit N2-Laser (337 nm), Fluoreszenzdetektion
bei 456 nm und 532 nm
- Prototyp II:
- Anregung mit Laserdiode (355nm, 1mW),
Fluoreszenzdetektion mit Spektrometer im
Wellenlängenbereich von 320nm – 1000nm
Anregung und Emission werden über Lichtleitfasern
transportiert.
- Applikation
- · Gewebediagnostik
· Stoffwechselüberwachung
· Forschung
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| Labor NIR – Analyse |
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- Verfahren
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Messung der spezifischen
Absorption im Nahen Infrarotbereich (NIR).
Daraus kann die Zusammensetzung von Gemischen
ermittelt oder verschiedene Stoffe in Gemischen
identifiziert werden. Die Messung an einem
Laborgerät erfolgt in Reflexion. Vor
Ort können Kalibrationen erstellt und
darauf aufbauend Proben schnell analysiert
werden.
- Mess- und Gerätetechnik
- · FTNIR-Laborspektrometer Bruker,
Vektor 22/N
·
Mikrospektrometer
·
kundenspezifische Messaufbauten
- Technische Daten
- Messung in diffuser Reflexion
oder in diffuser plus gerichteter Reflexion:
- · feste und (begrenzt) flüssige
Proben
·
Messfläche: Durchmesser
2,5 cm (Integrationskugel und Probenrotator
vorhanden)
·
Spektralbereich: 1000 nm bis 2500 nm mit
einer maximalen Auflösung von bis zu 0,1
nm
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- Messung in Transmission:
- · Flüssige und (begrenzt) feste Proben
·
Probendarbietung. kompatibel zu Standard- und Mikroküvetten
· Spektralbereich:
300 nm-1100 nm sowie 1000 nm-1700 nm
- Applikation
- Quantitative Analytik von Gemischen z.B.
in der Biotechnologie, der Lebensmittel-, Pharma-,
Textil- oder Petrolindustrie
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| Optische Analyse
von Suspensionen und Gemischen |
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- Verfahren
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Es stehen Gerätesysteme
zur Bestimmung optischer Parameter von trüben
Medien zur Verfügung. Aus den ermittelten
Parametern können Eigenschaften des
Gemisches, wie Teilchenzahldichten, Größen-
und Formverteilung ermittelt werden. Geeignete
Untersuchungsmedien sind Suspensionen, Emulsionen
und Schüttgüter.
- Geräte und Methoden
- · Partikelanalysator für
Laser- und Videoerfassung von Partikelzahl,
-form und -größe
·
spektral
aufgelöste Trübungs- und Absorptionsmessungen
im VIS und NIR Bereich
·
Goniometrische
Messung (von Streuparametern) der Streulichtverteilung
bei verschiedenen Wellenlängen
·
Schnellanalyse
der Streulichtverteilung mittels CCD-Sensoren
·
Simulation
der optischen Eigenschaften und Modellbildung
zur quantitativen Analyse
-
- Technische Daten
- · Probenart: flüssige
(Durchfluss) und (schüttfähige) feste
Proben
· Partikelgrößen 0,5 – 3600 µm
· Spektralbereiche: 633nm, 670nm, 300nm-1600nm, weitere Spektralbereiche
auf Anfrage
- Applikation
- · Quantitative und qualitative
Analytik von inhomogenen Gemischen
· Analyse des Zellwachstums in Nährmedien
· Kalibration von chemometrischen Messungen
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| Kalibration von chemometrischen
Messungen |
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- Verfahren
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Es besteht ein umfangreiches
Know-how in der Erstellung chemometrischer
Modelle zur quantitativen Analyse und Identifikation
von komplexen Stoffgemischen. Aus einem Kalibrationsdatensatz
von spektroskopischen Daten und Referenzwerten
wird eine multivariate Kalibration bzw. eine
Klassifikation erstellt. Diese ermöglicht
eine quantitative Bestimmung der gesuchten
Probenparameter bzw. eine Einordnung der
Probe in entsprechende Klassen.
Die Methodenentwicklung kann anhand von vom
Kunden beigesteuerten Daten oder auf Grundlage
eigener Messungen erfolgen.
- chemometrische Methoden
- · quantitative PLS (partial
least square regression), MLR (multilineare
Regression) und PCR
(principal component analysis
regression) Modelle
· Clusteranalysen zur automatischen Klassifizierung
der Proben
· Klassifikation und quantitative Analyse mittels Neuronale-Netze-Methoden
- Technische Daten
- · Probenart: feste und (begrenzt)
flüssige Proben
· Messfläche: Durchmesser 2,5 cm (Integrationskugel und Probenrotator
vorhanden)
· Spektralbereich: 770 nm bis 3300 nm mit einer maximalen Auflösung
von 0,1 nm
- Dienstleistungen
- · Machbarkeitsstudien zur
Erschließung neuer Anwendungsgebiete
· Entwicklung und Anpassung von Spektrometersystemen entsprechend
der Messanforderungen
· Laboranalytik zur Erstellung von Referenzdatensätzen
· Methodenentwicklung nach Kundenspezifikation
· Validierung von Messvorschriften und Modellen
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- Applikation
- · Qualitätssicherung
· Lebensmitteldiagnostik
· Biotechnologie
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| Quantitative Auswertung
immunologischer Schnelltests |
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- Verfahren
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Immunologische Schnelltests,
wie z.B. Streifentests, werden typischerweise
anhand der Verfärbung oder der Fluoreszenzintensität
eines Messfeldes ausgewertet. Für eine
quantitative Analyse des Testergebnisses
sind ein optischer Transducer sowie eine
Digitalisierung und elektronische Auswertung
der Messdaten erforderlich.
Am fzmb stehen verschiedene Fluorimeter und
Photometer in Form von Laborgeräten,
Versuchsaufbauten und Funktionsmustern zur
Verfügung. Anhand dieser können
für die Kundenaufgabe optimierte Messgeometrien
entwickelt werden.
- Geräteausstattung
- · doppelt monochromatisches
Fluorimeter (Laborgerät)
· Absorptions-Photometer mit monochromatischer Anregung
(Laborgerät)
· Absorptions-Photometer mit LED-Anregung (Handgerät
und Versuchsaufbau)
· Fluorimeter mit LED-Anregung (Versuchsaufbau)
- Dienstleistungen
- · Entwicklung von optischen
Transducern für Fluoreszenz und Photometrie
· Anpassung von Geometrie und Wellenlängenbereichen der Transducer
an die spezifische Messaufgabe
· Machbarkeitsstudien zur Entwicklung neuer Analyt / Farbstoff
Kombinationen
- Applikation
- · Patientennahe Analytik (Point-of-Care-Testing)
bei Mensch und Tier
· Qualitäts- und Hygieneüberwachung von Lebensmitteln
und Trinkwasser
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