Kurzes Update:

Das Treffen in Jena war angenehm relaxt und das obwohl ich gesundheitlich gut angeschlagen war. Das obligatorische Gruppenfoto gibt es hier: http://michaelbach.de/aoo/media/Gruppenfoto2015l.jpg

Vor ziemlich genau 5 Jahren hab ich uebrigens mein Dipl-Zeugniss bekommen.

Loading Images
wpif2_loading
Prof. Stroebel
Gruppenfoto1
Gruppenfoto2

Und jetzt bin ich hier gerade im Jahresendspurt. Die Deadline fuer die naechste Konferenz steht Anfang Dezember an. Mal gucken, ob das was wird.
Die Sonne hat es heute mit ca.25 Grad auch nochmal knallen lassen. Man muss aber sagen, dass es abends mittlerweile auch recht kuehl wird. Jaeckchen braucht man schon.

Mein experimentelles System nimmt langsam Formen an und mittlerweile sind alle wichtigen Bestandteile eingetroffen und getestet. Ich werde jetzt hier kein genaues Bild widerspiegeln, aber mal versuchen, einen groben Überblick verschaffen. Kurz zusammen gefasst, wollen wir ja die Netzhaut abbilden. Allerdings ohne eine Kamera zu verwenden, sondern nur einen einzelnen Detektor.

Das Licht:

Ich hab in meinem System als Lichtquelle eine Standard LED oder besser ein LED-Array, dass man in jedem Elektronikfachhandel (z.B. conrad) kaufen kann. Kosten so um die 15Euro. Die betreibe ich an einem Netzteil (50V, 0.7A), dass man auch fast überall kaufen kann. Die LED hab ich ganz „professionell“ auf einen CPU Kühler geschraubt, den ich aus einem alten Pentium4 PC geschraubt hab, denn die LED wird bis zu 150Grad heiss, daher braucht man einen dicken Kühlkörper. Da ich das Licht in eine gewisse Richtung lenken will, musste ich noch eine Art Gehäuse basteln, dass das Licht nur aus einer münzgrossen Blende lässt. Ausserdem hilft das, die Lichtverteilung im Labor zu regeln, denn wir wollen nur da Licht, wo wir es benötigen und nicht sonst wo.

Amplituden-Modulation:

Der Lichtstrahl trifft dann direkt auf ein „Digital MicroMirror Device“ (DMD/DLP). Dieses besteht aus, in unserem Fall, 1024 x 768 kleinen Spiegeln (ca. 14µm gross), die man individuell ansprechen kann. Die Spiegel kennen im Prinzip nur zwei Zustände: Licht nach A oder B reflektieren. D.h. Entweder ins System reflektieren oder weg vom System. Daher auch der Begriff Amplituden Modulation, da ich nun auf dem DMD verschiedene Pattern/Muster/Bilder projezieren kann, die mir unterschiedlich viel Licht ins System bringen können. Und das Ganze passiert bis zu 22 tausend Mal pro Sekunde, wenn man will. Solche Spiegel werden kommerziell in aktuellen Projektoren/Beamern verbaut.

Aufbau:

Dann wird das modulierte Licht durch mehrere Linsen und Blenden geleitet, um dann letztendlich ins Auge gelenkt zu werden. Optik Bedarf kauft man Üblicherweise entweder bei Thorlabs oder EdmundOptics. Das sind so die Standard Zulieferer. Thorlabs hat den Vorteil, falls im Paket noch Platz ist, schicken die Sŭssigkeiten mit (LabSnacks). Im Moment haben wir noch ein „künstliches“ Auge bestehend aus einer einfachen Linse und in deren Fokusebene ein Stück weisses bedrucktes Papier. Das weisse Papier hat ähnliche Eigenschaften wie die Netzhaut, d.h. es reflektiert das einfallende Licht nicht konkret in eine Richtung wie z.B. ein Spiegel, sondern streut das Licht in alle möglichen Richtungen. Ein Teil davon wird dann wieder zurück durch die Linse reflektiert. Das reflektierte Licht wird dann per Spiegel auf einen Detektor gelenkt.

Detektor:

So, nachdem das Licht sich nur seinen Weg durch Linsen und Blenden, Mikrospiegel und Papier gebahnt hat, kommt es dann geschwächt am Detektor an. Und zwar per Auge kaum sichtbar, da zu schwach. Hat die LED im Betrieb ca. 30Watt, kommen auf Detektorebene weniger als 1mW an. Das ist auch gut so, denn wir wollen ja keinen potentiellen Probanden blind schiessen. Nun bietet sich als Detektor erstmal eine Photodiode an, allerdings hat sich schnell herausgestellt, dass diese nicht empfindlich genug ist. Von daher benutzen wir nun einen Photomultiplier (PMT). Dieser ist nicht nur teurer sondern auch wesentlich empfindlicher, da dieser einzelne Photonen erkennen kann. Daher muss der PMT auch gut von allen fremden Lichtquellen (PC Monitor, Hintergrundlicht von z.B. Standby Leuchten, RJ45 Anschluss LED, etc…) abgeschirmt werden, so dass auch wirklich nur das modulierte Licht, dass von der Netzhaut reflektiert wird, gemessen wird.

Software:

Wenn man das sicher gestellt hat, kann man dann eine Lichtintensität per Modulation messen und daraus per Software ein Bild der Netzhaut berechnen. Die Software ist in unserem Fall in C++ geschrieben und kontrolliert den DMD, den PMT, speichert die Messungen und berechnet das Bild.


 

Soweit, so grob. Ein „Proof of Concept“ ist vorhanden, allerdings klappt das im Moment nur relativ befriedigend. Es gilt noch einige Fehlerquellen zu eliminieren und/oder zu minimieren, um bessere Ergebnisse zu erhalten. Allerdings werden wir demnächst zum echten Auge wechseln und innerhalb der nächsten Wochen erste Probemessungen vornehmen, um dann unter realen Bedingungen die Machbarkeit weiter zu evaluieren.

Nachdem der PhD nun offiziell abgeschlossen ist und ich das auch mittlerweile schriftlich habe, geht die Reise weiter:

Graduation

Blick während der Zeremonie

Ab spätestens März bin ich in Murcia, Spanien, als sogenannter PostDoc an der dortigen Uni, weiterhin im Bereich der Augenoptik tätig. Ich versuche dort meinen Teil im SEECat Projekt bei zu tragen, um den optischen Beeinträchtigungen des grauen Stars (also der Trübung der Linse) entgegen zu steuern. Sofern ich das im Moment sagen kann, wird das ein Engagement von 2Jahren.

D.h. auch wieder: Flug und Hostel/Hotel buchen, Sachen packen, Wohnung finden und auf gutes Wetter freuen.

War es das?

Ja, vorerst.

Abgegeben?

Ja.

Was wird mit der Wohnung?

Zieh am Freitag morgen ins Wohnzimmer, da eine neue Mitbewohnerin einzieht.

ARVO? Klappte das?

Ja, flieg am Freitag morgen nach Orlando.

Was wird mit Dir?

Ja…eh….reden wir spaeter drueber

sind/waren drei Jahre genug?

Natuerlich nicht 🙁
Wie viele sicherlich schon wissen, kommen noch ein paar Monate dazu. Offizielle Deadline ist nun Ende April (Stand heute, vielleicht wird die auch nochmal erweitert?!?!). 2014 versteht sich!
Und somit gab es auch gestern mein letztes Gehalt, das mich locker durch den Februar bringt und den Rest bekomm ich auch hin. Soweit man das im Moment sagen kann, habe ich mit meinem Auge alle fuer die Thesis relevanten Messungen abgeschlossen. Fehlt nur noch das Auge meines Chefs. Und das Schreiben duempelt so vor sich hin, keine Grund zur Sorge.

Fuer die ARVO Konferenz im Mai in Orlando hatte ich trotzdem einen Abstrakt eingereicht, obwohl ich keine finanzielle Unterstuetzung habe. Habe aber UCD intern ein Funding beantragt speziell fuer diese Konferenz. Jetzt heisst es: abwarten, aber waere schoen, das so als moeglichen „Abschluss“ noch mit nehmen zu koennen.

Ich hatte mich ja in Bonn auf eine PostDoc-Stelle beworben. Antwort erhalte ich irgendwann im Februar. Was die so machen, ist schoen hier erklaert. Desweiteren habe ich mich momentan noch in Murcia, Spanien, beworben. Mal abwarten, wie das alles verlaeuft. (Mir ist durchaus bewusst, dass da Absagen kommen koennen, aber das gehoert ja leider dazu.)

Anfang der Woche hatte meine spanische (Ex-)Kollegin ihre Verteidigung (30min Vortrag plus mehr als 3Stunden Interview) und war somit die Erste, die von unserer Gruppe, ihr PhD fast abgeschlossen hat. Sie muss jetzt noch mehrere kleiner Verbesserungen (vorallem bei der Formatierung!?) in ihrer Dissertation vornehmen und dann war es das fuer sie. Sie darf sich aber schon Dr. nennen.

BEN 3tes Jahr

 

Und natuerlich war ich auch dieses Jahr wieder etwas unterwegs: Fast zwei Wochen USA, ein paar Mal Deutschland und sonst so kurze Abstecher nach Italien, Oesterreich, Schweiz usw…

So, unten gibt es ein paar Impressionen von dem 13taegigen USA-Trip.

War alles etwas sehr kompakt und beschaeftigt, aber auch sinn- und wertvoll. Ich hab mit meinem Chef all die Tage das Auto und das Zimmer geteilt und auch sonst gingen wir keine getrennten Wege. Wir haben endlich mal Alcon besichtigt. Da wir eine Verschwiegenheitsklausel unterschreiben mussten, nur soviel: War sehr interessant, super gross, gute Kantine 😉 . Sicherlich ein guter Platz zum Arbeiten. Allerdings ist Fort Worth nicht unbedingt der „place to be“, so in der Mitte des Nichts. Da dieser Tag straff von Seiten Alcons durchstrukturiert war, haben wir allerdings auch nicht so viel gesehen, wie wir erhofft hatten.
Danach sind wir mit dem Auto auf nach Houston. 5Stunden und unzaehlige McDonalds (BurgerKings, Wendys, Papa Johns, Starbucks, etc…) spaeter, sind wir dann auf dem Campus der Uni Houston im Hilton (man goennt sich ja sonst nix) abgestiegen. Dort fand dann das 3taegige „Fall Vision Meeting“ statt. Kleines Meeting (ca. 120Personen), aber mit Mehrwert (gute Vortraege, gute Atmosphaere und Essen 🙂 ).

An Tag 3 der Vision Konferenz ging es dann mit dem Flieger weiter nach Orlando zum „Frontiers in Optics“ – Meeting. Direkt vor den Toren Disneyworlds, im Hilton(ja man, wir haben die Kohle dicke!) mit angeschlossenem Konferenzcenter. Hier bekommt man allerdings fuer sein teures Geld wesentlich weniger als auf einem kleinem Meeting, aber die Vortraege sind natuerlich top. Mein Chef war staendig beschaeftigt und eilte von Treffen zu Treffen, waehrend ich Talks besuchte. Und wenn wir das nicht taten, dann waren wir Richtung Supermarkt, Restaurant oder Einkaufscenter unterwegs. Somit hatten wir auch gar nicht die Gelegenheit, den Pool zu testen.  – Sehr wohl wissen wir nun aber, dass man im Hilton standardgemaess stets 4 Kopfkissen zur Verfuegung hat.

Da wir bis zum Ende der allerletzten Session bleiben mussten (18.30Uhr), sind wir dann auch erst gegen 22Uhr in St.Peterburg eingetroffen. Dort hatten wir als Abschluss noch zwei Naechte (ein Strandtag) Erholung gebucht bevor wir dann Samstag Abends wieder Richtung Dublin geflogen sind. Ankunft Sonntags morgen um 08.15Uhr.

 

Loading Images
wpif2_loading
Universitaet Houston
Seafood - Galvaston
Posterboy
Houston, Meeting
Hilton, mit Blick auf Pool und links Konferenz
Hilton
Hilton Orlando, Creek Bonnet
Tampa - Fischrestaurant
Balkon2
sonnige Aussichten
BEN
Weisser Strand St. Petersburg
Balkon
Apartment Hotel in St.Petersburg
Auf dem Weg zum Heimflug

 

Sonst kann ich sagen, dass ich heute meine „Extension“ (Verlaengerung) fuer zwei weitere Monate eingereicht habe. Das dient erstens dazu, dass ich zwei weitere Monate Zeit zum Schreiben habe und dafuer keine Uni-Gebuehren anfallen. Allerdings enden meine finanziellen Subventionen Ende Januar (oder offiziell am 11.Feb), d.h. auch, dass ich wohl bis ca. Ostern kein Gehalt bekommen werden. Und selbst dann dauert es noch ein Weilchen, bis eine eventuelle Verteidigung angesetzt wird. Jetzt heisst es erstmal abwarten, ob dies so genehmigt wird. Ich bin aber zuversichtlich, da durch Umbaumassnahmen und dem Science Centre East – Neubau direkt an unserer Buerowand durchaus Verzoegerungen im Ablauf aufgetreten sind.

Ich bin Mitte November mal ganz kurz in der Heimat, da ich in Darmstadt an einem Meeting teilnehmen werde, dass mein frueherer Professor der Hochschule Darmstadt organisiert. Werde da einen Vortrag ueber meine Arbeit halten. Ich laufe dann wieder ueber Weihnachten in den Heimathafen ein.

Und: Seit letzter Woche ist mein Paper publiziert. Hat zwar ein Weilchen (ca. ! Jahr) gedauert, aber nun ist’s gut!

Offiziell bin ich mit heutigem Datum in meinem letzten PhD Jahr. Zumindest theoretisch. Ob auch praktisch, wird das laufende Jahr dann zeigen. Gibt ja noch ne Menge zu tun. (Interessanter Fakt dazu: In den USA kennt man den Begriff des letzten Jahres im Bezug auf Phd nicht. Da ist der PhD fertig, wenn das Projekt fertig ist. In der Regel so nach 6/7 Jahren.)

Dieses Jahr geht es für mich nicht auf die ARVO-Konferenz, denn die Konferenzen (Fall Meeting OSA und Frontiers in Optics) im Herbst sind relevanter. Dann bestünde auch die Möglichkeit, meinen Teil-Geldgeber in Fort Worth zu besuchen. Ausserdem ist ARVO nicht mehr in Florida, sondern im kühlern Seattle, also auch urlaubstechnisch nicht so interessant. Man muss ja auch mal an sich denken.

52 Wochen im zweiten Jahr

52 Wochen im zweiten Jahr – zum nochmaligen Anschauen, F5 drücken

So, oben mal wieder ein „animiertes“-Gif vom zweiten PhD Jahr (01.02.2012 bis 31.01.2013). Leider hab ich gerade festgestellt, dass ich in der Woche 41 wohl kein Bild gemacht habe. Die Bilder entstehen immer wöchentlich am Montag gegen 11Uhr, wenn ich Montags meinen PC vor mir hatte (Das war z.B. in USA und Portugal nicht der Fall). Weiterhin sieht es so aus, als hätte ich mich fast nur in Dublin aufgehalten, aber das ist zum Glück nicht wahr. Auch dieses Jahr hatte ich die Möglichkeit, ein paar Länder zu bereisen:

Irland – Deutschland – Brasilien – Spanien – Portugal – England – Österreich – USA

Mal gucken, ob dieses Jahr etwas Neues dayu kommt. Ich befürchte es ja leider nicht.
Ich wohne nach wie vor im selben Haus (bis jetzt hat uns noch keiner rausgeschmissen), aber die Mitbewohner wechseln doch mal öfters. Mein Rad läuft auch noch rund, obwohl ihm langsam die hier herrschende Feuchtigkeit zu schaffen macht. Ich hab mein Keyboard wieder verkauft (da kommt was Neues her) und bin mittlerweile wieder Besitzer eines kleinen Laptops. Ab nächster Woche darf ich auch wieder Laborbetreuer für Erstsemester (Landwirtschaft) spielen und im Mai warten schon die Deadlines für Oktober. Papers sind in der Mache, aber das ist halt leider nicht so einfach, wie man denkt. Meine Augen funktionieren auch noch. Beide.

Ja, im Prinzip denke ich: Mal den Frühling abwarten und dann abwägen, wie es voran geht.

Ach und ich hab die Umlaute auf meiner Tastatur gefunden.

Kurze Antwort: Das frag ich mich auch manchmal 😉

Wo arbeitest du da? University College Dublin (suedliche Stadtseite; und “Nein”, es ist nicht das Uni-Gebaeude in der Mitte der Stadt, an der man als Tourist automatisch vorbei kommt). Ca 20min mit dem Bus, auf halber Strecke zwischen Dublin und Dun Laoghaire.

Wo genau? Im Fachbereich Physik, Schwerpunkt (sichtbare) Optik. Unsere Gruppe hat den Namen: Advanced Optical Imaging Group. (AOIG)

Und was machst du da? Was ist dein Projekt? Der Stiles-Crawford Effekt. Benannt nach seinen beiden Entdeckern (im Jahre 1933).

Bitte was? Der Stiles-Crawford Effekt beschreibt eine Abnahme der Sichtbarkeit, wenn ein einfallender Lichtstrahl sich vom Zentrum der Pupille zum Rand bewegt.

Wie meinen? Und wie misst man das? Man nimmt zwei Lichtstrahlen mit fixer Intensitaet und mit moeglichst kleinem Durchmesser (ca. 0.2mm) und strahlt die abwechselnd ins Auge. Ein Lichtstrahl dient als Referenzquelle, den Anderen laesst man schrittweise ueber die Pupille wandern und bei jedem Schritt vergleicht man die Intensitaet beider Strahlen. Da stellt man dann fest, wenn beide Strahlen am selben Ort, also in der Pupillenmitte einfallen, dass beide Strahlen die selbe Helligkeit haben. Je weiter der zweite Strahl allerdings Richtung Pupillenrand wandert, desto dunkler erscheint er, obwohl seine Intensitaet nie geaendert wurde. D.h. der Effekt hat seinen Ursprung auf der Netzhaut und seine Auspraegung ist individuell. Das ist der Stiles-Crawford Effekt. Und wenn man das Experiment ueber die ganze Pupille macht, also von Schlaefenseite zu Nasenseite, dann bekommt man als Helligkeitsverteilung eine schoene Gausskurve, die man auswerten kann.

Das ist so ganz grob erklaert.

Und was machst du da dann noch? Wir versuchen das ganze besser zu quantisieren, weil es im Moment noch viele Unsicherheitsfaktoren bei den Messungen gibt. Ausserdem ist das Ziel, das komplette Auge zu vermessen, bis jetzt messen wir nur horizontal.

Die Kombination mit kleinem einfallendem Lichtstrahl hoert sich doch sehr konstruiert an und ist situativ doch kaum im echten Leben zu finden. Fuer was soll das Nutzen?Anwendungsbereiche sind die Verbesserung von Kontakt- und Intraokularlinsen. Eine Verbesserung sollte wuenschenswerterweise zu einem erhoehten Sehvermoegen des Patienten fuehren. Weiterhin gilt ganz im Allgemeinem, dass die Arbeit das Verstaendnis ueber den menschlichen Sehapparat verbessern soll.

Kurz nur: Warum ist der Ursprung auf der Netzhaut zu suchen? Die Staebchen und Zapfen auf der Netzhaut, welche fuer das Sehen verantwortlich sind, aehneln von der Struktur her Lichtwellenleitern (z.B. Glasfasern). Wenn man da Licht direkt senkrecht einkoppelt (vgl. Pupillenmitte), dann kommt am Ende der Faser das Maximum an Intensitaet wieder raus. Je schraeger (vgl. In Richtung Pupillenrand) man allerdings einkoppelt, desto weniger Licht wird eingekoppelt, desto reduzierter wird die Intensitaet.

Was ist dein Versuchsobjekt? Unter anderem meine eigenen Augen, das rechte Auge meines Chefes und manchmal die Augen meiner Mitstreiter. Also ‚in vivo‘, am lebendem Objekt.

Wirst du blind dabei? Nee. Die Leistung, die da im Auge ankommt ist verschwindend gering. Allerdings tropfe ich die Augen jedes Mal, wenn ich Messungen mache, damit die Pupille fuer ein paar Stunden komplett geweitet ist. Wie sich das auswirkt, weiss ich nicht. Bis jetzt sind uns allerdings keine bleibenden Schaeden bekannt.

 

So, Sommer ist nochmal kurz zurueckgekehrt nach Dublin. Man quaelt sich hier in mittleren Temperaturen um die 15-20Grad. Die Nachwehen der Konferenz sind verdaut und der Alltag kehr wieder ein. Naechste Woche wird der Campus wieder mit Studenten geflutet sein, das Wintersemester beginnt. Ich hack mich mal weiter durch die unendlichen Weiten von Matlab und hoffe, dabei nicht durchzudrehen.

Anbei ein paar Bilder von der Konferenz. (Mehr Bilder auf: emvpo.blogspot.com)

Loading Images
wpif2_loading
AOI vor dem Schloss Malahaide
in Howth
Beim Konferenz Dinner
Labor Tour
Mein Poster
Konferenz Empfang
Schloss Malahaide
Jiajun's Poster
Willige Zuhoerer
2014 geht es weiter in Breslau
Lab Tour