Optische Kohärenztomographie: Zerstörungsfreie optische Prüfung

Die Optische Kohärenztomographie (OCT) ist ein nicht-invasives bildgebendes Verfahren, mit dem sich transparente und semitransparente Materialien tomographisch untersuchen lassen. Das Funktionsprinzip der OCT ähnelt dem der Ultraschallbildgebung. Im Gegensatz zum Ultraschall arbeitet die OCT jedoch mit Licht und nicht mit Schallwellen. Die OCT liefert tiefenaufgelöste Schnittbilder und volumetrische Darstellungen mit einer Eindringtiefe von mehreren Millimetern und einem Auflösungsvermögen im einstelligen Mikrometerbereich – circa zehnmal besser als Ultraschall.

Die OCT findet bisher ihre Anwendung hauptsächlich in der berührungslosen biomedizinischen Diagnostik. Das Messverfahren basiert auf kurzkohärenter Interferometrie und erlaubt die sekundenschnelle Diagnose des Augenhintergrundes anhand hochauflösender Querschnittbilder oder die volumetrische Darstellung und Differenzierung von Gewebsschichten. Die Vorteile der OCT lassen sich auch in zahleichen Anwendungen der industriellen Produktion erschließen.

Das Fraunhofer IPT hat in zahlreichen Forschungs- und Industrieprojekten das Potenzial der OCT außerhalb der biomedizinischen Diagnostik erforscht und erarbeitet: Sei es die hochauflösende Messung dünner Schichten in der Druckindustrie oder die In-line-Integration der OCT zur koaxialen Prozessüberwachung von Laserprozessen.Bei  (semi-)transparenten Materialien wie Kunststoffen, Folien oder Lacken erlaubt die OCT den Einblick in tiefere Schichten und erschließt so die Inspektion von Auftragsmengen sowie die Erkennung von Lufteinschlüssen oder anderen Defekten. In der Metallverarbeitung können Oberflächenmerkmale und Formabweichungen im Prozess aufgedeckt werden.

Unsere Leistungen im Überblick

Anwendungsgebiete

Berührungslose Diagnostik

Die OCT hat ihr Hauptanwendungsgebiet in der berührungslosen biomedizinischen Diagnostik, etwa in der Diagnose des Augenhintergrundes oder Darstellung und Differenzierung von Gewebsschichten.

 

Zellwachstum überprüfen

Die OCT eignet sich für die Qualitätssicherung in der Gewebeherstellung, da sie nicht-invasiv Zellwachstum überwachen und Defekte prüfen kann.

 

Lackschichten kontrollieren

Mittels OCT können Lackschichten in der Druck- oder Automobilindustrie vermessen und Lufteinschlüsse detektiert werden.  

Additive Fertigung

Prozessüberwachung und -kontrolle sind für die Herstellung und Prüfung von Präzisionsbauteilen von zentraler Bedeutung. Am Fraunhofer IPT entwickeln wir Lösungen für die direkte Prozessüberwachung in der Lasermaschine. Unsere Messsysteme auf Basis der optischen Kohärenztomographie ermöglichen eine Bauteil- und Prozessüberwachung, ohne dass das Werkstück ausgebaut oder der eigentliche Bearbeitungsprozess beeinflusst werden muss.

 

Qualitätsprüfung in der Optikfertigung

Die OCT ist geeignet, Oberflächen von Kunststoffoptiken zerstörungsfrei zu charakterisieren und Funktionsflächen zueinander auszurichten.

Funktionale Erweiterungen der OCT

 

Full-Field OCT

Die Full-Field OCT (FF-OCT) ist eine Abwandlung der konventionellen OCT. Hier wird die Probe flächig durch ein Mikroskop-Objektiv beleuchtet und das zurückgeworfene Licht von einer Flächenkamera aufgenommen und ausgewertet.

Polarisationssensitives OCT

Die PS-OCT liefert über die Messergebnissen der OCT hinaus funktionale Informationen, indem individuelle Polarisationseigenschaften der Proben ausgewertet werden.

Mit der Schwarmintelligenz im Netzwerk die Einsatzfelder der OCT ausweiten

 

Innovations-Hub
»FOMed«

Die Forschungsallianz »OCT für die Medizin« ist ein nationales Innovationsnetzwerk zur Erschließung neuer medizinischer Anwendungen der OCT.

Forschungsallianz
»OCTmapp«

In Japan wirken wir am Aufbau einer Forschungspräsenz für neue medizinische Anwendungen der OCT mit.