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In jeder Sende- und Empfangskette spielt der Hochfrequenz-Leistungsverstärker (RF Power Amplifier) eine zentrale Rolle. Solche Verstärker kommen nicht nur in klassischen Anwendungen wie Mobilfunk, Luft- und Raumfahrt oder Verteidigung zum Einsatz, sondern auch in der Medizintechnik – insbesondere in der Magnetresonanztomographie (MRT). In MRT-Systemen wird ein leistungsstarker HF-Puls auf der sogenannten Larmorfrequenz ausgesendet – also jener Frequenz, mit der die Wasserstoffkerne (Protonen) im statischen Magnetfeld präzedieren. Bei einem 3-Tesla-MRT-System beträgt diese Frequenz etwa 128 MHz. Der HF-Puls versetzt die Spins der Protonen in einen angeregten Zustand (Excitation). Beim Zurückkehren in den Grundzustand geben die Protonen Energie in Form von HF-Signalen ab, die gemessen und zur Bildrekonstruktion genutzt werden.

In jeder Sende- und Empfangskette spielt der Hochfrequenz-Leistungsverstärker (RF Power Amplifier) eine zentrale Rolle. Solche Verstärker kommen nicht nur in klassischen Anwendungen wie Mobilfunk, Luft- und Raumfahrt oder Verteidigung zum Einsatz, sondern auch in der Medizintechnik – insbesondere in der Magnetresonanztomographie (MRT). In MRT-Systemen wird ein leistungsstarker HF-Puls auf der sogenannten Larmorfrequenz ausgesendet – also jener Frequenz, mit der die Wasserstoffkerne (Protonen) im statischen Magnetfeld präzedieren. Bei einem 3-Tesla-MRT-System beträgt diese Frequenz etwa 128 MHz. Der HF-Puls versetzt die Spins der Protonen in einen angeregten Zustand (Excitation). Beim Zurückkehren in den Grundzustand geben die Protonen Energie in Form von HF-Signalen ab, die gemessen und zur Bildrekonstruktion genutzt werden.

In jeder Sende- und Empfangskette spielt der Hochfrequenz-Leistungsverstärker (RF Power Amplifier) eine zentrale Rolle. Solche Verstärker kommen nicht nur in klassischen Anwendungen wie Mobilfunk, Luft- und Raumfahrt oder Verteidigung zum Einsatz, sondern auch in der Medizintechnik – insbesondere in der Magnetresonanztomographie (MRT). In MRT-Systemen wird ein leistungsstarker HF-Puls auf der sogenannten Larmorfrequenz ausgesendet – also jener Frequenz, mit der die Wasserstoffkerne (Protonen) im statischen Magnetfeld präzedieren. Bei einem 3-Tesla-MRT-System beträgt diese Frequenz etwa 128 MHz. Der HF-Puls versetzt die Spins der Protonen in einen angeregten Zustand (Excitation). Beim Zurückkehren in den Grundzustand geben die Protonen Energie in Form von HF-Signalen ab, die gemessen und zur Bildrekonstruktion genutzt werden.

Das Auslesen supraleitender Qubits erfordert den Einsatz von Zirkulatoren und Isolatoren in kryogener Umgebung. Sie dienen dem Schutz der Qubits vor Rauschen, welches unter anderem durch Ausleseverstärker verursacht wird. Die dabei in der Auslesekette typischerweise verwendeten Ferrit-Zirkulatoren weisen ein großes physikalisches Volumen und hohe Verluste auf, wodurch eine Limitation von Qubitskalierbarkeit und Messgenauigkeit folgen. Diese Einschränkungen lassen sich durch On-Chip oder PCB-basierte Zirkulatoren überwinden. In der Arbeit sollen verschiedene Zirkulator-Architekturen hinsichtlich eines Einsatzes in der Auslesekette supraleitender Qubits eingeordnet werden. Anschließend soll eine vielversprechende Architektur untersucht und konzeptioniert werden.

Superparamagnetic iron-oxide nanoparticles (SPIONs), composed of a magnetic iron-oxide core and a tunable non-magnetic coating, exhibit rapid magnetic response along with exceptional stability and biocompatibility [1], [2]. These characteristics have fostered their applications in diverse medical fields including drug delivery [3], diagnostic imaging [4], and hyperthermia therapy [5]. The characteristics of nanoparticles are closely related to their structure. Their structure is well layered. Crystals, iron oxide nuclei, aggregates, clusters and agglomeration are gradually formed as the scale increases. The formation of these different hierarchical structures determines the macroscopic properties of the final nanoparticle.