Laser Measurement Techniques for Biomedical Microfluidics
Laser measurement systems for fluid technology.
Optical methods play a key role in flow measurement technology due to their non-invasive and precise nature. This lecture introduces the most important optical flow measurement methods and discusses their characteristics. The lecture covers the fundamentals of optics necessary for understanding the sensors, as well as specific application examples. The course is primarily, but not exclusively, intended for students in degree programs in electrical engineering, mechatronics, physics, computer science, mechanical engineering, and related degree programs.
| 1 | Einführung: Strömungen in Natur und Technik, Aufgaben und Problemstellungen aus dem Bereich der Strömungsmesstechnik |
| 2 | Grundlagen der Strömungsmechanik: Navier-Stokes-Gleichungen, Turbulenz, Grenzschichtströmungen |
| 3 | Nichtoptische Verfahren zur Strömungsmessung (Hitzdraht, Heißfilm, Ultraschall-Verfahren, Durchflussmesser) |
| 4 | Grundlagen der laseroptischen Messtechnik |
| 5 | Kamerabasierte Messverfahren (Particle-Tracking-Velocimetry, Particle-Image-Velocimetry, Mikro-Particle-Image-Velocimetry) |
| 6 | Optischer Doppler Effekt, Laser-Doppler-Velozimetrie |
| 7 | Spezielle Techniken: Mehrkomponentige Messungen, Multiplexverfahren, Signalverarbeitung, Brechungsindexanpassung, Fluoreszenz |
| 8 | Hochauflösende Laser-Doppler-Anemometrie, Doppler-Global-Velozimetrie |
| 9 | Wechselwirkung von Licht mit Materie, Partikelgrößenmessung: Phasen-Doppler-Anemometrie, Interferometric Particle Imaging, Ultrakurzpuls-PDA |
| 10 | Strömungsmessungen ohne Partikel: Molecular Tagging Velocimetry, Schlierenverfahren |
| 11 | Messung weiterer Größen: Wandschubspannung (Mikrozylinder-Sensor), Konzentration (laserinduzierte Fluoreszenz), Temperatur (Transient Grating Spectroscopy), etc. |
| Gliederung |
Studiengang Physik (Master): „Mechatronische Lasersensoren“ ist ein Teil des Nichtphysikalischen Ergänzungsmoduls 8. Elektrotechnik f) „Applied Lasermetrology“
Studiengang Elektrotechnik: „Lasermesssysteme für die Fluidtechnik“ ist Teil des Moduls ET-120821 „Photonische Messsystemtechnik“
Studiengang Mechatronik: „Lasermesssysteme für die Fluidtechnik“ ist Teil des Moduls MT-A13-V „Sensoren und Messsysteme – Vertiefung“
Studiengang Informatik: „Lasermesssysteme für die Fluidtechnik“ ist Teil des Moduls INF-D-920 Vertiefung „Computational Laser Metrology“
Studiengang Regenerative Energiesysteme: „Lasermesssysteme für die Fluidtechnik“ ist Teil des Moduls RES-WE-17 „Optische Prozessmesstechnik“
Nähere Information dazu finden Sie im Nebenfachkatalog.
Voraussetzung: Vordiplom in ET, MT, PHY oder MB, Grundzüge zur optischen Messtechnik
Lecture Winter Semester 26/27
| When | Start: October 14, 2026, 1:00 p.m. | Where | |||
| Wednesday | 4th DS, 1:00 p.m. – 2:30 p.m. |
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| Course Structure | Instructor | |
| Dr. rer. nat. Lars Büttner | Prof. Dr.-Ing. habil. Jürgen Czarske |