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Prof. Dr. Jens Haueisen

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INHALTE

Optimale Sensorkonfigurationen für bildgebende Wirbelstromprüfverfahren

Projektbeschreibung

Die Lösung inverser Feldprobleme wie zum Beispiel Quellenlokalisation, Quellenidentifikation oder Rekonstruktion von Materialprofilen erfordert häufig den Einsatz von multiplen Sensoren, die auch als Sensorarrays bezeichnet werden. Damit verbunden ist meist die Frage nach einer optimalen Anzahl und Platzierung von Sensoren in diesen Sensorarrays. Als Fehler- oder Gewinnmaße bei der numerischen Optimierung der Anzahl der Sensoren wurden bisher solche eingesetzt, die auf Fehlerquadrat-, Projektions- und Lower-Error-Bound- Methoden basieren. Bisherige Arbeiten dazu sind auf bestimmte Problemklassen und einzelne Maße beschränkt. Ziel des Projektes C-4 ist es, einen theoretisch fundierten Vergleich dieser und neu zu entwickelnder Maße durchzuführen. Die Ergebnisse sollen dann auf die Bestimmung von optimalen Sensorkonfigurationen für die Lorentzkraft-Wirbelstromprüfung angewendet werden (C-3). Die Erkenntnisse des Projekts C-4 sollen darüber hinaus in den Projektbereich A einfließen und die Grundlagen für die Weiterentwicklung der Lorentzkraft Anemometrie zu einem bildgebenden Strömungsmessverfahren bilden. Wir erwarten ferner eine erfolgreiche Applikation der theoretischen Ergebnisse bei bildgebenden biomedizinischen Anwendungen.

Abbildung 1:
Randelementemodell und Quellenmodell (13-Dipole; A), westenartiger Sensorraum (blau) um den Torso und Cryostat-basierter Sensorraum (grün) vor dem Torso (B) und Konditionszahls der Lead Field Matrix verschiedene Sensoranzahlen (C).

Publikationen & Patente

  • Eichardt,R., Baumgarten,D., Di Rienzo,L., Linzen,S., Schultze,V., Haueisen,J.: Localisation of buried ferromagnetic objects based on minimum-norm-estimations: a simulation study. COMPEL, 28(5):1323-1333, 2009
  • Lau,S., Eichardt, R., Di Rienzo,L., Haueisen, J.: Tabu Search Optimization of Magnetic Sensor Systems for Magnetocardiography. IEEE Transactions on Magnetics, 44 (6):1442-1445, 2008
  • Di Rienzo,L., Haueisen,J.: Numerical Comparison of Sensor Arrays for Magnetostatic Linear Inverse Problems Based on a Projection Method. COMPEL, 26:356-367, 2007
  • Di Rienzo,L., Haueisen,J.: Theoretical Lower Error Bound for Comparative Evaluation of Sensor Arrays in  Magnetostatic Linear Inverse Problems. IEEE Transactions on Magnetics, 42 (11): 3669-3673, 2006
  • Di Rienzo,L., Haueisen,J., Arturi,C.M.: Three Component Magnetic Field Data: Impact on Minimum Norm Solutions in a Biomedical Application. COMPEL, 24:869-881, 2005
  • Arturi,C.M., Di Rienzo,L., Haueisen,J.: Information Content in Single Component versus Three Component Cardiomagnetic Fields. IEEE Transactions on Magnetics, 40(2): 631-634, 2004

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