535 Licht, Infrarot- und Ultraviolettphänomene
Refine
H-BRS Bibliography
- yes (7)
Departments, institutes and facilities
Document Type
- Article (3)
- Bachelor Thesis (2)
- Conference Object (1)
- Doctoral Thesis (1)
Keywords
- 3D printing (1)
- Accuracy (1)
- Blue light (1)
- Fluoreszenzspektroskopie (1)
- Hyperalgesia (1)
- Laserinduzierte Fluoreszenz (1)
- Milling (1)
- Monolithic zirconia crowns (MZCs) (1)
- Neuropathic pain (1)
- Precision (1)
Trueness and precision of digital light processing fabricated 3D printed monolithic zirconia crowns
(2024)
OBJECTIVES: The present study aimed to evaluate the trueness and precision of monolithic zirconia crowns (MZCs) fabricated by 3D printing and milling techniques. METHODS: A premolar crown was designed after scanning a prepared typodont. Twenty MZCs were fabricated using milling and 3D-printing techniques (n=10). All the specimens were scanned with an industrial scanner, and the scanned data were analyzed using 3D measurement software to evaluate the trueness and precision of each group. Root mean square (RMS) deviations were measured and statistically analyzed (One-way ANOVA, Tukey's, p≤0.05). RESULTS: The trueness of the printed MZC group (140 ± 14 μm) showed a significantly higher RMS value compared to the milled MZCs (96 ± 27 μm,p<0.001). At the same time, the precision of the milled MZCs (61±17 μm) showed a significantly higher RMS value compared to that of the printed MZCs (31±5 μm,p<0.001). CONCLUSIONS: The Fabrication techniques had a significant impact on the accuracy of the MZCs. Milled MZCs showed the highest trueness, while printed MZCs showed the highest precision. All the results were within the clinically acceptable error values. CLINICAL SIGNIFICANCE: Although the trueness of the milled MZCs is higher, the manufacturing accuracy of the 3D-printed MZCs showed clinically acceptable results in terms of trueness and precision. However, additional clinical studies are recommended. Furthermore, the volumetric changes of the material should be considered.
Due to their user-friendliness and reliability, biometric systems have taken a central role in everyday digital identity management for all kinds of private, financial and governmental applications with increasing security requirements. A central security aspect of unsupervised biometric authentication systems is the presentation attack detection (PAD) mechanism, which defines the robustness to fake or altered biometric features. Artifacts like photos, artificial fingers, face masks and fake iris contact lenses are a general security threat for all biometric modalities. The Biometric Evaluation Center of the Institute of Safety and Security Research (ISF) at the University of Applied Sciences Bonn-Rhein-Sieg has specialized in the development of a near-infrared (NIR)-based contact-less detection technology that can distinguish between human skin and most artifact materials. This technology is highly adaptable and has already been successfully integrated into fingerprint scanners, face recognition devices and hand vein scanners. In this work, we introduce a cutting-edge, miniaturized near-infrared presentation attack detection (NIR-PAD) device. It includes an innovative signal processing chain and an integrated distance measurement feature to boost both reliability and resilience. We detail the device’s modular configuration and conceptual decisions, highlighting its suitability as a versatile platform for sensor fusion and seamless integration into future biometric systems. This paper elucidates the technological foundations and conceptual framework of the NIR-PAD reference platform, alongside an exploration of its potential applications and prospective enhancements.
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.
Der Befall mit schädlichen Pilzen führt im Weinbau zu Ertragseinbusen sowie zu ökonomischen und ökologischen Belastungen durch den präventiven Einsatz von Fungiziden. Diese könnten durch eine Früherkennung des Befalls verringert werden. Das Projekt vinoLAS® soll die kontaktlose Früherkennung des falschen Mehltaus, einer wichtigen schädlichen Pilzart im Weinbau, ermöglichen. Dabei sollen Methoden der laserinduzierten Fluoreszenzspektroskopie verwendet werden. In dieser Arbeit wird ein Detektionsmodul zur Analyse des laserinduziertem Fluoreszenzlichts in vier spektralen Kanälen entwickelt.
Die Anforderungen an das Detektionsmodul werden festgelegt und die Entwicklung erläutert. Das System lässt sich in einen optischen und elektronischen Aufbau teilen. Das Verhalten des elektronische Aufbaus wird anhand umfangreicher Messungen bestimmt und mit den Anforderungen verglichen. Es wird mit dem optischen Aufbau zu einem Gesamtsystem kombiniert. Mit diesem werden Messungen im vinoLAS® Laboraufbau durchgeführt, welche zur Verifikation mit einer Referenzmessung verglichen werden.
Die Messungen zum elektronischen Aufbau zeigen, dass alle gestellten Anforderungen erfüllt und teilweise übertroffen werden. Das entstandene Gated-Integrator System ist mit einem, deutlich teureren, kommerziellen Gated-Integrator vergleichbar, bietet dabei aber doppelt so viele Kanäle und ein 44% geringeres Rauschen. Mit der Diskussion der Messdaten werden außerdem Ansätze vorgestellt, die eine kostengünstige weiter Verbesserung des elektronischen Systems ermöglichen.
Die Messungen mit dem Gesamtsystem zeigen eine qualitative Übereinstimmung mit der Referenzmessung, es sind jedoch noch quantitative Abweichungen vorhanden, die weiter untersucht werden müssen. Außerdem zeigt sich, dass die Qualität der Messdaten durch eine Schwankung der Laserfrequenz stark eingeschränkt wird. Eine leicht implementierbare und kostengünstige Lösung für dieses Problem wird jedoch vorgestellt.
Nach Umsetzung der beiden Verbesserungsvorschläge kann das System in den vinoLAS® Aufbau integriert werden und so eine kontaktlose Früherkennung von falschem Mehltau in Weinreben ermöglichen.
Introduction: Chronic pain is a frequent severe disease and often associated with anxiety, depression, insomnia, disability, and reduced quality of life. This maladaptive condition is further characterized by sensory loss, hyperalgesia, and allodynia. Blue light has been hypothesized to modulate sensory neurons and thereby influence nociception.
Objectives: Here, we compared the effects of blue light vs red light and thermal control on pain sensation in a human experimental pain model.
Methods: Pain, hyperalgesia, and allodynia were induced in 30 healthy volunteers through high-density transcutaneous electrical stimulation. Subsequently, blue light, red light, or thermal control treatment was applied in a cross-over design. The nonvisual effects of the respective light treatments were examined using a well-established quantitative sensory testing protocol. Somatosensory parameters as well as pain intensity and quality were scored.
Results: Blue light substantially reduced spontaneous pain as assessed by numeric rating scale pain scoring. Similarly, pain quality was significantly altered as assessed by the German counterpart of the McGill Pain Questionnaire. Furthermore, blue light showed antihyperalgesic, antiallodynic, and antihypesthesic effects in contrast to red light or thermal control treatment.
Conclusion: Blue-light phototherapy ameliorates pain intensity and quality in a human experimental pain model and reveals antihyperalgesic, antiallodynic, and antihypesthesic effects. Therefore, blue-light phototherapy may be a novel approach to treat pain in multiple conditions.
Tierexperimentell konnte nachgewiesen werden, dass spezifische Ionenkanäle (vor allem TRPA1) des nozizeptiven Systems nachhaltig durch die Exposition mit blauem Licht moduliert werden können. Durch Nachweis der Wirksamkeit von nicht-visuellen Effekten einer Lichtexposition auf Somatosensorik und Nozizeption beim Menschen könnte der Einsatz einer Lichttherapie bei Patienten mit Erkrankungen des somatosensorischen Systems, insbesondere neuropathischen Schmerzen, von großer Bedeutung sein.
During the last 50 years, a broad range of visible light curing resin based composites (VLC RBC) was developed for restorative applications in dentistry. Correspondingly, the technologies of light curing units (LCU) have changed from UV to visible blue light, and there from quartz tungsten halogen over plasma arc to LED LCUs increasing their light intensity significantly. In this thesis, the influence of the curing conditions in terms of irradiance, exposure time and irradiance distribution of LCU on reaction kinetics as well as corresponding mechanical and viscoelastic properties were investigated.
