Laserdiagnostik

Laserdiagnostik bezeichnet Verfahren, die Laserlicht einsetzen, um Eigenschaften oder Zustände von Objekten oder Systemen zu messen. Typische Ziele sind Größen, Geschwindigkeiten, Temperaturen, Materialzusammensetzungen oder Oberflächenstrukturen. Die Methode basiert auf der kohärenten, gerichteten Natur des Laserstrahls und der Auswertung der von der Probe gestreuten, absorbierten oder emittierten Strahlung.

Zu gängigen Messprinzipien gehören Laser-Doppler-Techniken zur Bestimmung von Geschwindigkeit oder Fließcharakter, interferometrische Verfahren zur Messung kleinster Verschiebungen, Laserspektroskopie wie Raman- oder Absorptionsspektroskopie zur Element- oder Molekülanalyse, Time-of-Flight- und Lidar-Verfahren zur Abstandsbestimmung sowie laserbasierte Bildgebungsverfahren wie Optical Coherence Tomography oder Laser-Scanning-Mikroskopie. LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) nutzt die beim Laserplasma erzeugte Strahlung zur Elementanalyse.

Anwendungsgebiete umfassen die Qualitätssicherung in der Fertigung, Strömungs- und Turbulenzmessungen in der Forschung, Oberflächenprofilierung und Charakterisierung, medizinische Bildgebung und Diagnostik sowie Umweltmessungen und Geowissenschaften. In der Industrie spielen Kosten, Robustheit und Kalibrierung eine Rolle, während in der Forschung hohe Auflösungen, Geschwindigkeit und nichtinvasive Messtechnik im Vordergrund stehen.

Vorteile der Laserdiagnostik sind Nicht-Kontakt-Messungen, hohe zeitliche und räumliche Auflösung sowie die Fähigkeit, in schwierigen Umgebungen zu arbeiten. Nachteile umfassen Abhängigkeit von Optikpfad, Empfindlichkeit gegenüber Streuung und Absorption, Komplexität der Auswertung sowie Kosten und Schulungsbedarf. Sicherheitsaspekte betreffen vor allem Augenschutz und Laservorschriften.