3D-Partikelverfolgung und Größenbestimmung durch doppelbrechende Abbildung

Die simultane, volumetrische Erfassung von Strömungsfeldern und Partikeleigenschaften mit begrenztem optischem Zugang stellt eine zentrale Herausforderung in der Mikrofluidik dar. Wir präsentieren eine neue, einfach integrierbare bifokale Abbildungsmethode für die simultane 3D-Partikelverfolgung und Partikelgrößenmessung. Der Ansatz basiert auf einer doppelbrechenden Platte im Detektionspfad, die zwei axial versetzte Fokusebenen erzeugt. Partikel erscheinen als Doppelbilder mit unterschiedlicher Defokussierung, woraus sich eine größenunabhängige Kalibrierfunktion für die Tiefenposition ableiten lässt. Dies ermöglicht die gleichzeitige Bestimmung von 3D-Position und Größe polydisperser Partikel. Validierungsmessungen an einer co-laminaren Strömung (Partikelgrößen: 1,14 µm und 2,47 µm) zeigten sehr geringe Messunsicherheiten im Geschwindigkeitsfeld und eine Präzision von 98,6 % bei der Größenunterscheidung. Ergänzend werden Messergebnisse mit der neuen Methode zu akustisch induzierten 3D-Strömungsfeldern in der Mikrofluidik mit akustischen Oberflächenwellen vorgestellt. 26 M I Optische Messtechnik II T Christian Faber T W O C H 0 Kaffeepause