Bachelorarbeit in theoretischer Physik zum Thema: Simulation des optoakustischen Effekts in Matlab (m/w/d)
28.05.2021

Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine der führenden Institutionen auf dem Gebiet der angewandten Laserforschung. Mit ca. 250 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern werden Grundlagenforschung, angewandte Forschung und industrielle Entwicklungen realisiert. Die Gruppe Biophotonik der Abteilung Industrielle und Biomedizinische Optik vergibt zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine

Bachelorarbeit in theoretischer Physik zum Thema:
Simulation des optoakustischen Effekts in Matlab
(m/w/d)

Hintergrund: Im Rahmen des Exzellenzclusters Hearing4all erforscht das Laser Zentrum Hannover e. V. die Erzeugung akustischer Reize im Innenohr mittels Laserpulsen über den optoakustischen Effekt. Wasser kann dabei gut als Modell für die Flüssigkeit Perilymphe dienen, die das Innenohr füllt. Experimente und Simulationen zeigen, dass durch die Fokussierung von kurzen Laserpulsen in Wasser Schockwellen generiert werden, dieals Druckwellen auch einen akustischen Reiz darstellen. Im Rahmen der Bachelorarbeit soll für die Simulation mit Hilfe der Matlab-Toolbox k-wave (http://www.k-wave.org/documentation.php) ein numerisches Modell erstellt werden, welches die Entstehung und Ausbreitung der optoakustischen Druckwelle simuliert. Dabei soll die räumliche Verteilung und Amplitude der Druckwelle sowie der Temperaturerhöhung in Abhängigkeit von Laserparametern wie Puls-Repetitionsrate, Pulsdauer und Pulsenergie betrachtet werden.

Schwerpunkte Ihrer Arbeit sind:

  • Erarbeitung des Verständnisses der Theorie und der vorhandenen Simulationsabschnitte
  • Auswahl, Erweiterung und Zusammenfügen adäquater Beispiele der Toolbox
  • Variieren der Parameter und Visualisierung der daraus resultierenden Eigenschaften der Schallwelle

Einstellungsvoraussetzungen:

  • Grundkenntnisse in Matlab
  • Bereitschaft zur selbstständigen Erarbeitung mittels englischer Literatur zu:

    • Theorie des k-Raums
    • Differentialgleichungen der Optoakustik und Wellenphysik
    • numerischen Lösungsmethoden
    • Verständnis der bereits bestehenden Simulation zur Optoakustik sowie der Toolbox k-wave in Matlab

Ausgewählte Literatur:

Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.

Das LZH legt Wert auf die berufliche Gleichstellung der Geschlechter.

Bitte senden Sie Ihre Bewerbung an:

Laser Zentrum Hannover e.V.
Dr. Sonja Johannsmeier
Hollerithallee 8
30419 Hannover
E-Mail: s.johannsmeier@lzh.de


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