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ILM - Ray-Tracing

Im Laufe der letzten Jahre wurde die Finite-Elemente Software ANSYS! zur Bestimmung von Temperaturprofilen etabliert. Diese wird für die Optimierung von Laserparametern eingesetzt.

Mit Hilfe des Mikro-Computertomographen erzeugtes 3D-Berechnungsmodell eines Prämolaren. © ILM

Wärmeleitung
(Finite-Elemente-Verfahren)
Um zahnschonend und schmerzfrei therapieren zu können, werden die laserinduzierten Temperaturverläufe im Zahnhartgewebe und vor allem im Pulpagewebe berechnet und die Wärmebelastung durch geschickte Parameterwahl minimiert. Hierzu wurden realitätsnahe, der jeweiligen Therapie (Prävention, Therapie überempfindlicher Zahnhälse usw.) angepasste  D-Modelle erstellt. Basis hierfür waren 3D-Daten eines Micro-Computertomographen.

Die aktuellen Arbeiten beschäftigen sich mit der Modellierung der Mikrostruktur von Zahnhartgewebe sowie mit Multiphysik-Simulationen zur Ermittlung des bei der Laserbearbeitung von Gewebe entstehenden Dampfdrucks (Ursache von Mikrorissen im Zahnschmelz).

Design einer Fish-Eye Optik. Dargestellt sind: 3-D Layout sowie verschiedene Bewertungsverfahren (Bildfeldkrümmung und Verzeichnung, MTF, Bildanalyse). © ILM

Zur Analyse und zum Design neuer Beleuchtungs- und Abbildungsoptiken setzen wir die Ray Tracing Software ZEMAX-EE ein. Bei der Entwicklung und Optimierung von Beleuchtungsoptiken ist es damit möglich, den Strahlengang verschiedenster Lichtquellen durch ein beliebiges optisches System zu verfolgen. Hierbei können, unter Berücksichtigung unterschiedlicher Phänomene, wie Absorption, Streuung, Polarisation, exakte Strahlpositionen berechnet und Aussagen über die räumliche Intensitätsverteilung getroffen werden.


Weiterhin realisieren wir abbildende Systeme nach kundenspezifischen Anforderungen von der Idee bis zum fertigen Design. Bereits bestehende Systeme können mit zahlreichen Optimierungsalgorithmen signifikant vereinfacht oder verbessert werden. Ein gerechnetes optisches System kann vollständig charakterisiert und somit ohne Risiko in ein reales System überführt werden.

Seiten-Adresse: https://www.gesundheitsindustrie-bw.de/fachbeitrag/pm/ilm-ray-tracing