Experiment: Ultraschall-Computertomografie

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Ziel: Untersuchung des Aufbaus eines Ultraschall-CT-Bildes und dessen relevante Parameter

Röntgen-CT, MRT und PET sind computerunterstützte Bildgebungsverfahren, die in der medizinischen Diagnostik, der Industrie und der Forschung verwendet werden. Es werden Prozesse wie Strahlungsabsorption, Kernspinresonanz oder Partikelemission verwendet, um über entsprechend messbare physikalische Eigenschaften Querschnittsbilder zu erstellen. Ein weiteres CT-Verfahren ist die Ultraschall-Computertomografie. Sie unterscheidet sich von der Röntgen-CT darin, dass an Stelle der Abschwächung von Röntgenstrahlen die Abschwächung und Laufzeiten von Ultraschallsignalen im Testobjekt gemessen werden. Bei Ultraschall-CT werden Zeilenabtastungen aus verschiedenen Winkeln erfasst und dann zusammengesetzt, um ein Querschnittsbild zu erstellen. In diesem Prozess wird der zwischen Sender- und Empfängersonde angeordnete Untersuchungskörper unter Kontrolle eines Computers bewegt und gedreht. Die überlappenden Projektionen der einzelnen Scans können Schritt für Schritt auf dem PC nachvollzogen werden. Im Experiment werden die verschiedenen Schritte des Aufbaus einer Computertomografie dargestellt. Es wird der Unterschied zwischen Dämpfung und Schallgeschwindigkeit als Messparameter analysiert. Der Einfluss von Filterung und Bildverarbeitung wird untersucht.

Hinweise:

Ultraschall-Kopplergel empfohlen, nicht im Lieferumfang enthalten. Alternativ kann auch Wasser verwendet werden.

Eine ausführliche Experimentieranleitung (nur auf Deutsch und Englisch erhältlich) liegt dem Experiment bei.