Dipl.-Ing. Dr. Stefan J. Rupitsch
Betreuer und 1. Begutachter: | Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Bernhard Zagar |
2. Begutachter: | Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Christian Kargel, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster |
Rigorosum: | 21. August 2008 |
Im Rahmen der Dissertation wurde ein hochauflösendes Ultraschall-Mikroskop entwickelt (siehe Abbildung 1). Das Mikroskop arbeitet mit einem fokussierenden piezoelektrischen Ultraschalltransducer, dessen aktive Fläche sphärisch gekrümmt ist. Mit Hilfe des Transducers werden sowohl Schallwellen erzeugt als auch reflektierte Schallwellen empfangen. Um das maximale Ortsauflösungsvermögen des bildgebenden Messsystems zu erreichen, wird die Fokussierung mittels synthetischer Apertur (SAFT) eingesetzt. Dabei werden mehrere Ausgangssignale des Transducers an verschiedenen Positionen aufgenommen und rechnerisch miteinander verknüpft, wodurch die Ortsauflösung in den resultierenden Ultraschallbildern verbessert wird.
Obwohl die Fokussierung mittels synthetischer Apertur eine "Vergleichmäßigung" der Ortsauflösung in den Ultraschallbildern bewirkt, wird in dieser Arbeit erstmals durch die Berücksichtigung der räumlich lokal aufgelösten Sende- und Empfangscharakteristik der aktiven Transduceroberfläche das Ortsauflösungsvermögen des entwickelten Messsystems zusätzlich erhöht (siehe Abbildung 2). Zur Ermittlung der Sende- und Empfangscharakteristik des Transducers wird im Rahmen dieser Arbeit ein neuartiges Verfahren präsentiert und angewendet, bei dem ein schlecht gestelltes inverses Problem formuliert und gelöst wird.
Mit Hilfe des entwickelten Ultraschall-Mikroskops können B-mode Bilder ("Brightness") und C-mode Bilder ("Complex") der zu untersuchenden Probe erstellt werden.
Das Ultraschall-Mikroskop eignet sich beispielsweise zur Lokalisierung von Delaminationen in geschichteten Materialien (siehe Abbildung 3) sowie zur Untersuchung der Bondbereiche (Verbindungsstellen) zwischen Halbleiterchips und deren Anschlussdrähten.