Zur Validierung des Verfahrens der akustischen Tomographie, das als Fernerkundungssverfahren trägheits- und berührungslos arbeitet, werden Vergleichsmessungen mit herkömmlichen Sensoren für die Lufttemperatur und Luftfeuchte durchgeführt. Dabei zeigen sich die Grenzen der Erfassung dieser Größen in Bezug auf Strahlungseinfluss und Trägheit der Messgeräte. Hier werden einige Probleme bei der Verwendung konventioneller Hütten und Lösungsvorschläge aufgezeigt. / In order to validate measurements with the acoustic tomography, which operates as an remote sensing system lagless and contactless, comparison measurements were performed with conventional sensors for the air temperature and humidity. The accuracy of these quantities is limited by the radiation influence and the lag of the instruments. Here some difficulties are pointed out by using conventional shelters and solutions are demonstrated.

Während eines Experimentes an der Forschungsstation Melpitz des IfT (Institut für Tropossphärenforschung) im September 1997 wurden erstmalig zwei verschiedene Meßmethoden gleichzeitig eingesetzt, die flächengemittelte Lufttemperaturen (Akustische Tomographie - Leipziger Institut für Meteorologie (LIM)) sowie liniengemittelte fühlbare Wärmeflüsse (Scintillometertechnik - IfT) lieferten. Es konnte gezeigt werden, daß teilweise erhebliche Temperaturdifferenzen an einem Strahlungstag auf dieser oberflächlich betrachteten horizontal homogenen Wiese existieren. Die geringe Datenbasis, größtenteils bedingt durch die ungünstige Anströmrichtung während dieses Zeitraums, läßt noch keinen sicheren Schluß zu, ob diese horizontalen Temperaturdifferenzen für die ebenfalls beobachteten horizontalen Unterschiede der vertikalen fühlbaren Wärmeflüsse und damit für die manchmal in Melpitz beobachtete Nicht-Schließung der Energiebilanz verantwortlich sind. / During an experiment at the Iff field research station Melpitz in September 1997 for the first time two different techniques were used to determine simultaneously area averaged air temperatures (Acoustic Tomography -LIM) and line averaged sensible heat fluxes (Scintillation technique - IfT). lt could be shown that on a \'golden\' day appreciably large temperature differences occurred on this superficially considered horizontal homogeneous meadow. Because of the weak data base mostly due to difficult fetch conditions it could not be proven that these temperature differences led to the horizontal differences of vertical sensible heat fluxes and therefore to the sometimes observed non-closure of the energy balance in Melpitz.

Techn. Universiẗat, Diss.--Dresden, 2006.

Universiẗat, Mag.-Arb.--Bonn, 2006.

Die akustische Rhinometrie ist in der Humanmedizin eine etablierte, nicht-invasive Methode zur Bestimmung von Nasenhöhlenvolumina und definierten Querschnittsflächen in nasalen Atemwegen beim Menschen. Sie basiert auf dem Vergleich beziehungsweise der Analyse der Amplituden von Schallwellen (definiert über die Querschnittsflächen) als Funktion der Zeit (definiert durch den Abstand in die Nasenhöhle), die durch Reflexionen einer Ausgangs-schallwelle in der Nasenhöhle entstehen. Das Ziel dieser Studie war es, erstmals den Nutzen der akustischen Rhinometrie für die klinische Veterinärmedizin bei Hunden zu überprüfen. Die Hauptschwerpunkte lagen in der Quantifizierung des geometrischen Aufbaus der Nasenhöhle von gesunden (n=15) und kranken (n=32) Hunden über die Auswertung der Flächenabstandskurven, der Definition von minimalen Querschnittsflächen (MCA1, MCA2) und Zuordnung zu anatomischen Landmarken auf CT-Schnittbildern. Für die Messungen wurde das Rhinometer SRE 2000 (RhinoMetrics, Dänemark) verwendet. Voruntersuchungen zu Wiederholbarkeit und Genauigkeit der Messmethode erfolgten an zylindrischen Stufenmodellen (n=3). Für jeden Beagle konnte eine deutliche Korrelation der ersten minimalen Querschnittsflächen zur Spitze der Concha nasalis ventralis nachgewiesen werden. Die zweite minimale Querschnittsfläche ließ sich keiner anatomischen Landmarke zuordnen. Es bestand kein statistisch signifikanter Unterschied in Nasenhöhlenvolumina, Auftreten der MCA1 und MCA2 und ihrer entsprechenden Dimension der jeweils rechten und linken Nasenhöhle im Gruppenvergleich. Nach lokaler Applikation von Xylometazolin lag die Größenzunahme des Volumens der rechten Nasen-höhle bei 19,4% [3,9-24,7%] (n=13) und der Linken bei 23,7% [15,4-36,4%] (n=12). Von insgesamt 32 untersuchten Hunden zeigten acht Hunde eindeutig einseitige Veränderungen (25%) in den CT-Schnittbildern. Anhand der Kurvensymmetrie ließ sich die pathologisch veränderte Nasenhöhlenseite nur in vier von acht Fällen zweifellos zuordnen. Besonders bei Erkrankungen mit Rhinorrhoe oder Ansammlungen von Sekret innerhalb der Nasenhöhle kam zu Fehlinterpretationen der Flächenabstandskurven. Oszillationen traten bei 22% der Patienten auf. Die Ergebnisse lassen Rückschlüsse zu, dass sich die akustische Rhinometrie aufgrund einer guten Wiederholbarkeit und einfachen Anwendung für wissenschaftliche Studien eignet, bei denen der Schwerpunkt auf intraindividuellen Vergleichen liegt. Obwohl die Daten objektiv ermittelt werden, ist die Anwendung dieser Methode in der klinischen Veterinärmedizin bei Hunden nur in Kombination mit anderen Untersuchungsmodalitäten sinnvoll. Fehlmessungen treten bereits bei einfach strukturierten Modellen auf; am caninen Patienten nehmen sie durch die ansteigende Diskrepanz zum idealen theoretischen Modell weiter zu. Primäre pathologische Veränderungen in der Nasenhöhlengeometrie werden nicht erkannt oder durch sekundäre Veränderungen maskiert. Verschiedene Krankheitsbilder weisen gleiche oder ähnliche strukturelle Veränderungen in der Nasenhöhle auf und können durch Messungen mit akustischen Schallwellen nicht unterschieden werden. Die Interpretation von Absolutwer-ten ist kritisch. Die Quantifizierung einer intranasalen Stenose ist nicht möglich.

Zugl.: Hannover, University, Diss., 2006.

Zugl.: Dresden, Techn. Univ., Diss., 2006

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2007.

Zugl.: Dortmund, Techn. Univ., Diss., 2008

Das Verfahren der akustischen Laufzeittomographie nutzt die Abhängigkeit der Schallgeschwindigkeit von den Parametern Temperatur und Strömung entlang des Ausbreitungsweges akustischer Signale, um diese Parameter zu bestimmen. Es wird ein Algorithmus vorgestellt, der eine tomographische Rekonstruktion der 2-dimensionalen Strömungsfelder innerhalb eines Messgebietes erlaubt, wobei die räumliche Auflösung des Vektorfeldes der Auflösung des Temperaturfeldes entspricht. Neben Ergebnissen von Simulationen verschiedener Strömungssituationen wird eine Anwendung vorgestellt, welches die Anwendbarkeit des Verfahrens zur Detektion von Strömungs- und Temperaturverteilung in einem abgeschlossenen Raum demonstriert. / Acoustic travel time tomography uses the dependency of sound speed from temperature and flow properties along the propagation path to measure these parameters. An algorithm is introduced which is capable of resolving the two-dimensional flow field within a certain measuring area comparable to the resolution of the temperature field. Different flow fields have been simulated in order to show the reconstruction properties of the algorithm. Furthermore an experiment has been carried out, which demonstrates the applicability of the acoustic tomographic method to detect temperature and flow fields indoor.