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Dissertation
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Design and Implementation of Novel Optical Fabry-Pérot Arrays for Medical Applications
(2024)
Optical sensing systems find a wide range of applications, especially in the medical field, for intelligent, patient-operated health monitoring and early diagnosis, facilitating immediate responses to warnings. Advances in technology have enabled sensors miniaturization with spectrometers using low-cost Fabry-Pérot filters, allowing integration into mobile phones and wearable devices without compromising their resolution. The challenge in filter fabrication is deforming supporting posts deformation during polymer ...
Dissertation
Entwicklung und Herstellung eines Labor-Demonstrators für Mikrospiegel-Arrays zur Tageslichtlenkung
(2018-05)
Die Entwicklung und Herstellung eines Labor-Demonstrators für Mikrospiegel-Arrays zur Tageslichtlenkung wird beschrieben. Der Labor-Demonstrator besteht aus einem aktiven Fenster und einem Miniaturraum, wodurch die Funktionsweise der Mikrospiegel-Arrays in dem aktiven Fenster optimal dargestellt werden kann. Das aktive Fenster besteht aus einer Isolierverglasung mit einer Größe von 50 cm x 50 cm, in deren Scheibenzwischenraum vier unabhängig voneinander steuerbare Mikrospiegel-Arrays integriert sind, die eine Fläche ...
Dissertation
Ein Sensornetz zur Vermessung des Magnetfeldes am KATRIN Hauptspektrometer
(2019)
Das KARlsruhe TRItium Neutrino Experiment gilt als die genaueste Waage der Welt und hat sich der Aufgabe verschrieben die Masse des elektronischen Anti-Neutrinos mit einer Unsicherheit von m = 0:2 eV/c2 zu messen. Das Funktionsprinzip des eingesetzten Spektrometers erfordert eine genaue Kenntnis des Magnetfeldverlaufes im Inneren des Spektrometers. Aufgrund der Forderung nach einem extrem guten Vakuum ist eine direkte Messung des Magnetfeldes jedoch unmöglich. Die vorliegende Arbeit zeigt eine effektive Lösung auf ...
Dissertation
Entwicklung eines Nanospektrometer-Demonstrators für den sichtbaren Spektralbereich
(2022)
Ein miniaturisiertes optisches Spektrometer auf Basis eines Fabry-Pérot-Filter-Arrays wird für den sichtbaren Spektralbereich als Demonstrator realisiert. Hierfür wird ein FP-Filter-Array mit einem optischen Bandpass-Filter in eine Graustufen-CCD-Kamera integriert und ein Algorithmus zur Signalverarbeitung implementiert. Die Kalibrierung des Spektrometers wird experimentell mit Hilfe einer durchstimmbaren Lichtquelle durchgeführt, die in dieser Arbeit konstruiert und verifiziert wird. Die Bezeichnung des Spektrometers ...
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Gast-Partikel in mikroskaligen, dreidimensionalen Wirts-Partikeln: Herstellung durch Nanoimprintlithographie und ihre Charakterisierung
(2020)
Die Verwendung von Partikeln spielt in vielen alltäglichen Bereichen eine essenzielle Rolle und ist daher im Laufe dieses Jahrhunderts immer mehr in den Fokus der Forschung gerückt. Aktuelle Forschungsarbeiten belegen, dass die Größe und Form der Partikel Einfluss auf verschiedene Anwendungen haben. Ein Beispiel ist die Verwendung als Medikamententräger. Forschungen zeigen, dass ellipsoide Partikel langsamer als sphärische Partikel von Makrophagen internalisiert werden und den Transport von Medikamenten innerhalb des ...
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Entwicklung eines Nanoimprint-Prozesses zur Herstellung von dreidimensional strukturierten Nanopartikeln mit erhöhter mechanischer Stabilität
(2019)
The nanoimprint technology realizes already the production of two-dimensional (2D) shaped nanoparticles of different shapes and materials. These nanoparticles can be applied in advanced applications in material engineering, as well as in biology and particularly in drug-delivery systems. This work presents three-dimensional (3D) shaped nanoparticles with T-, L- and step-like cross-sections, implemented by substrate conformal imprint lithography (SCIL) and a manual soft-imprint technique. Further, 2D shaped nanoparticles ...
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Mikromechanisch durchstimmbare, dielektrische Fabry-Pérot-Filter im nahen Infrarot-Bereich: Konzept, Herstellung und Charakterisierung
(2013-12-13)
Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Herstellung und Charakterisierung mikromechanisch durchstimmbarer, dielektrischer Fabry-Pérot-Filter im nahen Infrarot-Bereich bei einer Zentralwellenlänge von λc = 950 nm.
Diese Bauelemente wurden auf Basis kostengünstiger Technologien realisiert, dank deren Entwicklung extreme Miniaturisierung und gleichzeitig hohe spektrale Anforderungen möglich sind. Der Vorteil solcher Filter liegt darin, dass sie direkt in einen Photodetektor integriert werden können und mit ganz wenigen ...
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Spektrometrische Bestimmung der NO2-Konzentration im Abgas von Lastkraftwagen mit Dieselmotor unter Verwendung eines elektrostatisch durchstimmbaren Fabry-Pérot-Filters zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauches und der Schadstoffemissionen
(2010-08-09)
Die Reduktion von Schadstoff-Emissionen und des Kraftstoffverbrauches sind für die Einhaltung von immer strenger werdenden Abgasgrenzwerten zum Schutz der menschlichen Gesundheit und der Vegetation von großer gesellschaftlicher Bedeutung. Ob Deutschland die innerstädtischen Immissionsgrenzwerte der Europäischen Union (EU) für Stickstoffdioxid (NO2) ab 2010 einhalten wird, ist fraglich. Vor allem Lastkraftwagen mit Dieselmotor emittieren einen Großteil dieses Schadstoffes, sodass man mit einer Senkung der NO2-Emissionen ...
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Optimization of the Mechanical and Optical Properties of Tunable Optical Sensor Arrays (TOSA) for a Nanospectrometer in the Visible and Near Infrared Spectral Range
(2015-01-07)
Tunable Optical Sensor Arrays (TOSA) based on Fabry-Pérot (FP) filters, for high quality spectroscopic applications in the visible and near infrared spectral range are investigated within this work. The optical performance of the FP filters is improved by using ion beam sputtered niobium pentoxide (Nb2O5) and silicon dioxide (SiO2) Distributed Bragg Reflectors (DBRs) as mirrors. Due to their high refractive index contrast, only a few alternating pairs of Nb2O5 and SiO2 films can achieve DBRs with high reflectivity ...
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Characterization of Novel Fabry Pérot Filter Arrays for Nanospectrometers in Medical Applications
(2012-12-12)
Optische Spektroskopie ist eine sehr wichtige Messtechnik mit einem hohen Potential für zahlreiche Anwendungen in der Industrie und Wissenschaft. Kostengünstige und miniaturisierte Spektrometer z.B. werden besonders für moderne Sensorsysteme “smart personal environments” benötigt, die vor allem in der Energietechnik, Messtechnik, Sicherheitstechnik (safety and security), IT und Medizintechnik verwendet werden. Unter allen miniaturisierten Spektrometern ist eines der attraktivsten Miniaturisierungsverfahren das Fabry ...