Masterthesis

Meine Masterthesis wurde mit einem Preis bedacht:

http://www.htwk-leipzig.de/de/hochschule/aktuelles/nachrichten/nachrichten-details/detail/sensormodul-fuer-atemluft-hilft-krankheiten-aufzuspueren/

Es ging in meiner Arbeit darum in ein bestehendes Medizinprodukt der Leipziger Firma Fischer Analysen Instrumente GmbH (FAN) ein neues Sensormodul zu integrieren. Dieses soll über ein Array von Metalloxid-Halbleitergassensoren (MOX) die Konzentration von Wasserstoff und Methan erfassen. Also nicht nur Wasserstoff, wie im oberen Artikel erwähnt. Dieses Produkt gäbe es ja bereits bei FAN.

Das große Problem bei Gaskonzentrationsmessungen ist die Selektivität. Durch ein Array und die richtigen Algorithmen kann die Selektivität stark gesteigert werden. Gerade Sensoren die auf chemischen Prinzipien beruhen, wie der MOX, reagieren auf viele verschiedene oxidierende und reduzierende Gase mit einer Messsignaländerung. Durch Filterelemente und bestimmte Zusammensetzungen der Funktionsschichten (die reagierenden Elemente des Sensors) können unterschiedliche Kennlinien erzeugt werden. Durch verschiedene MOX und komplexer Machine-Learning-Algortihmen kann ein recht genauer absoluter Messwert errechnet werden. Ein aufwändiges Problem dabei ist, an die erforderlichen Vergleichsmessungen und Rohdaten zu kommen, um entsprechende Lernverfahren anstoßen zu können.

Weitere Schwierigkeit war die möglichst geringe Energieaufnahme, da es ein tragbares batteriebetriebenes Medizinprodukt (Handheld) ist. Außerdem war wenig Bauraum vorhanden, sonst wäre es möglich (viel teurere) Infrarotspektrometer einzusetzen. Diese basieren auf dem physikalischen Prinzip, dass bestimmte Gasarten bei bestimmten Wellenlängen reflektieren oder absorbieren.

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