Stand 11/2017

Diplomarbeit (05/2012)

Von Januar bis Mai 2012 fertigte ich meine Diplomarbeit zur Erlangung des akademischen Grades eines Diplom-Ingenieurs (FH) an. Der Diplomarbeit lag die folgende Aufgabenstellung zu Grunde:

Es soll ein Verfahren entwickelt werden, dass auf speziellen biologischen Tracerpartikeln und einem geeigneten Schnelldetektionsverfahren für diese basiert.

Als Tracerpartikel dienen gesundheitlich unbedenkliche Mikroorganismen, welche mit einem Fluoreszenzfarbstoff gefärbt werden. Diese können in großer Zahl in den luftgetragenen Zustand überführt werden. Zum Nachweis der Tracerpartikel in der Luft soll ein Messsystem entwickelt werden, welches diese im Luftstrom einer Messkammer mit Hilfe einer auf die Anregungswellenlänge des Fluoreszenzfarbsstoffs abgestimmten Laserdiode nachweisen soll. Das so generierte spezifische Fluoreszenzsignal eines Tracerpartikels soll über geeignete Filter von einer Photodiode aufgezeichnet werden. Somit kann durch die Kenntnis des Luftvolumens welches pro Zeiteinheit durch die Messkammer strömt und der Zahl der detektierten Tracerpartikel auf deren jeweilige Ortskonzentration in der Luft geschlossen werden.

Die Messwerte sollen mit Hilfe eines digitalen Datenverarbeitungsystems verarbeitet und auf einem entnehmbaren Datenträger (SD, CF, USB-Stick etc.) aufgezeichnet werden. Die aufgezeichneten Messwerte sind mit einem Zeitstempel zu versehen, um einen Bezug zur Realzeit herzustellen und eine spätere Auswertung am PC zu ermöglichen. Das Messsystem ist für den mobilen Einsatz und eine schnelle und einfache Bedienung zu konstruieren. Dabei ist zu beachten, dass auch unbeaufsichtigte Langzeitmessungen über Tage oder sogar Wochen realisierbar sein sollen. Die Bedienung ist durch eine Benutzerführung mittels LCD-Anzeige und Menüstruktur über ein Minimum an Bedienelementen vorzusehen.

Die Entwicklung des Systems soll dabei unter der Voraussetzung erfolgen, die Kosten für die Entwicklung und eine mögliche Fertigung als Endprodukt so gering wie möglich zu halten und sich dadurch deutlich von bestehenden Systemen abzugrenzen. Die Erfüllung dieser Voraussetzung impliziert den Verzicht auf den Einsatz teurer Spezialkomponenten.

Diplomarbeit (Auszug) Programmarchitektur (pdf)

Axel Hoppe