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Die Medikalisierungs- und die Kompressionsthese sind zwei „konkurrierende“ Ansätze in Bezug auf die Frage, in welchem Gesundheitszustand ein längeres Leben, insbesondere die Lebensjahre in höherem Alter verbracht werden. Neben der individuellen Bedeutung von Quantität und Qualität der Lebensjahre ist die Relevanz dieser Frage für das Gesundheitswesen hoch, denn nicht nur in der Vergangenheit ist die Zahl bzw. auch der Anteil der älteren Menschen gestiegen, es wird im Kontext des demografischen Wandels ein weiterer Anstieg, auch der Lebenserwartung, prognostiziert – und die Auswirkungen auf die Versorgungsbedarfe bzw. Ausgaben im Gesundheitswesen können beträchtlich sein.

Forschungsdatenmanagement (FDM) umfasst alle Aktivitäten, die mit der Planung, Erhebung, Aufbereitung, Speicherung, Archivierung und Veröffentlichung von Forschungsdaten verbunden sind. Hierbei sind sowohl generische als auch fachspezifische Aspekte zu berücksichtigen; außerdem müssen rechtliche und technische Gesichtspunkte beachtet werden. Dies erfordert ein umfangreiches Serviceportfolio – von Information und Sensibilisierung über Beratung und Koordination bis hin zu IT-Infrastrukturen. Mit der Förderlinie FDMScouts.nrw unterstützen das Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen und die Digitale Hochschule NRW (DH.NRW) im Rahmen der landesweiten Digitalisierungsoffensive fünf Hochschulverbünde bei der nachhaltigen Verankerung des Themas FDM auf strategischer und operativer Ebene. Dabei werden sie inhaltlich und organisatorisch von der Landesinitiative fdm.nrw begleitet. Die hieraus resultierenden Impulse für den bedarfsgerechten Auf- und Ausbau von Kontaktstellen, Kompetenzen und Kapazitäten zum FDM sollen über die Verbünde hinaus auch anderen interessierten Hochschulen für angewandte Wissenschaften (HAW) und Fachhochschulen (FH) zugutekommen. Das vorliegende Poster zeigt die Handlungsfelder und die einzelnen Aktivitäten, die im Rahmen der Förderlinie FDMScouts.nrw im ersten Förderjahr bereits begonnen bzw. umgesetzt wurden. Dieses Poster wurde in vergleichbarer Form auf der Jahrestagung der Digitalen Hochschule NRW am 14. und 15. September 2021 präsentiert.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Schaltungskonzepts und Labormusters einer externen Beleuchtung für den Einsatz in der Forschung an Time-of-Flight (ToF) Kameras mit Amplitude-Modulated Continuous Wave (AMCW)-Verfahren. Die externe Beleuchtung stellt einen leistungsstarken Repeater der internen Beleuchtung einer ToF Kamera dar und ist in der Lage die von ToF Kameras genutzten hochfrequenten Rechtecksignale zu emittieren. Da von ToF Kameras in der Regel kein elektrisches Steuersignal (Triggersignal) für den Einsatz einer externen Beleuchtung zur Verfügung gestellt wird, wird dieses aus dem optischen Signal der ToF Kamera gewonnen. Dafür wird ein Konzept für einen optischen Detektor (Trigger) vorgestellt. Dieser setzt sich aus einer Photodiode, einem Transimpedanzverstärker und einer anschließenden Signalaufbereitung zusammen. Außerdem wird gezeigt, wie eine schnelle externe Beleuchtung mit hoher Strahlungsleistung mithilfe eines Metal-Oxid-Semiconductor Field-Effekt-Transistor (MOSFET) und vier Vertical-Cavitiy Surface-Emitting Laser (VCSEL) umgesetzt werden kann. Dafür werden mit der Serien- und Parallelschaltung von MOSFET und VCSEL zwei Schaltungskonzepte vorgestellt. Als Lichtquellen kommen VCSEL mit einer für ToF Kameras typischen Wellenlänge von 940 nm im Nahinfraroten (NIR) zum Einsatz. Es konnte gezeigt werden, dass mit dem optischen Trigger Signale von bis zu 100 MHz in elektrische Ausgangssignale gewandelt werden können. Außerdem wurden rechteckige Triggersignale mit Anstiegszeiten von 650 ps und Abfallzeiten von 440 ps erzielt. Mit der externen Beleuchtung konnten Signale mit bis zu 100 MHz emittiert werden. Es wurden im Zusammenspiel mit dem optischen Trigger optische Signale mit Anstiegszeiten von 1,5 ns und Abfallzeiten von 960 ps erreicht. Dabei konnten Strahlungsleistungen von knapp 7 W erzielt werden. Das gesamte System aus optischem Trigger und externer Beleuchtung weist eine Latenz von 16 ns auf. Als Ergebnis dieser Arbeit konnte ein System aufgebaut werden, das aufgrund der erzielten Ergebnisse höchstwahrscheinlich als externe Beleuchtung zu Forschungszwecken mit verschiedenen ToF Kameras eingesetzt werden kann. Außerdem besteht die Möglichkeit den optischen Trigger und die Beleuchtung separat zu nutzen.