Fragen zur Vorlesung

Fragen zur Vorlesung „Photoakustik“
1. Auf welchem physikalischen Prozess beruht der photoakustische Effekt?
2. Welches sind die Hauptabsorber in Gewebe?
3. Was ist das „optische Fenster“ in Gewebe? In welchem Wellenlängenbereich ist es zu finden?
4. Beschreiben Sie qualitativ den photoakustischen Effekt. In welchen entscheidenden Aspekten hebt
sich die photoakustische Bildgebung von der rein optischen und der rein akustischen Bildgebung
ab?
5. Welche beiden Bedingungen muss die Pulslänge des anregenden Laserlichts bei der
photoakustischen Bildgebung erfüllen?
6. Skizzieren Sie qualitativ den Verlauf einer photoakustisch erzeugten Druckwelle. Bonus:
Beschreiben Sie die Ursachen für die charakteristische Form.
7. Welche Größe bestimmt den Zusammenhang zwischen der Eindringtiefe und der räumlichen
Auflösung in der photoakustischen Bildgebung? Erklären Sie diesen Zusammenhang qualitativ.
8. Wodurch wird die akustische Dämpfung in Gewebe bestimmt?
9. Was ist der piezoelektrische Effekt? Warum spielt er in der photoakustischen Bildgebung eine
Rolle?
10. Wie viele Beobachter benötigt man mindestens, um eine akustische Quelle in zwei Dimensionen
eindeutig finden zu können? Warum?
11. Erklären Sie qualitativ die wesentlichen Unterschiede zwischen „Acoustical Resolution
Photoacoustic Microscopy“ (AR-PAM) und „Optical Resolution Photoacoustic Microscopy“ (ORPAM)? Mit welchem Verfahren lässt sich eine höhere Auflösung realisieren? Mit welchem eine
höhere Eindringtiefe?
12. Zeichnen Sie die folgenden Modalitäten „Optical Resolution Photoacoustic Microscopy“ (ORPAM), „Acoustical Resolution Photoacoustic Microscopy“ (AR-PAM) und „Photoakustischen
Computertomographie“ (PA-CT) in ein Diagramm, das die Eindringtiefe über der Auflösung
angibt.
13. Nennen Sie drei Nachteile der photoakustischen Bildgebung.
14. Warum befindet sich bei Aufbauten zur photoakustischen Bildgebung in der Regel Wasser
zwischen Objekt und Detektor?
15. Erklären sie die Funktionsweise einer akustischen Linse. Zeichnen sie eine akustische
Sammellinse.