پروب سنجش فوتو آکوستیکی با خط تاخیر آکوستیکی فیبر نوری
چکیده
در این مقاله طراحی جدید پروب سنجش فوتو آکوستیک شامل دو فیبر نوری را گزارش می دهیم. یک فیبر نوری برای تحویل پالس های نوری تحریک مورد استفاده قرار می گیرد. فیبر دیگر به عنوان یک خط تاخیر آکوستیکی برای تقویت سیگنال PA تقویت شده از هدف به فرستنده خارجی فراصوت عمل می کند. با فازودن تاخیر زمانی مناسب، سیگنال اصلی PA به آسانی از سیگنال های تداخلی تفکیک می شود. برای نمایش این طرح جدید، یک پروب نمونه اولیه اولی طراحی، ساخت و تست شده است. عملکرد سنجش PAC با غلظت های مختلف ترکیب رنگ های مشکی قرمز مشخص شده است. نتایج حاصل از تست نشان می دهد که پروب سنجش PA می تواند حساسیت خوبی را فراهم کند و خطی بودن زیادی را بر بستر طیف گسترده ای از غلظت ها حفظ کند. شناسایی خون گاو که در بافت سینه مرغ گنجانده شده است، برای نمایش سودمندی بالقوه آن در کاربردهای طبیعی به کار گرفته شده است.
1. مقدمه
برای کاربردهای زیست پزشکی، فوتوآکوستیک ها (PA) به تکنیک سودمندی تبدیل شده است که غلظت زیاد جذب نوری و عمق خوب نفوذ آکوستیکی فراتر از حد پراش نوری را ترکیب می کند [1,2]. بافت های ویژه در بدن انسان دارای ضرایب جذب نوری بیشتری نسبت به بافت های بسته همانند رگ های خونی، تومورها و زخم ها هستند [3]. سرمایه گذاری بر تفاوت جذب نوری بین بافت های بسته، سنجش PA و تصویر برداری می توانند با بسیاری از تجزیه و تحلیل های تشخیصی در بین بافت ها [4]، خصوصیاتی همانند ملانین یا هموگلوبین [5] و حتی آنالیت ها در حالت های مختلف، گازها و مایعات سر و کار داشته باشد [6]. اگرچه بهتر از روش های متداول نوری استف اما عمق نفوذ سنجش PA و عکس برداری از بافت ها به طور معمول به چندین سانتی متر محدود می شود که با استفاده از لیزار با حداکثر تابش مجاز و جذب نوری و تضعیف آکوستیکی در بافت ها انجام می شود. به عنوان یک نتیجه، شناسایی هدف دفن شده در داخل بدون انسان با غلظت خوب همچنان دشوار است.
Abstract
In this paper, we report a new photoacoustic sensing probe design consisting of two optical fibers. One optical fiber is used for delivering the excitation light pulses. The other one serves as an acoustic delay line to relay the generated PA signal from the target to an outside ultrasound transducer. With the addition of suitable time delay, the original PA signal can be easily separated from the interference signals. To demonstrate this new design, a prototype probe was designed, fabricated and tested. The PA sensing performance was characterized with different concentration of black and red dye solutions. The testing results show that the PA sensing probe can provide good sensitivity and maintain high linearity over a wide range of concentrations. The detection of bovine blood embedded into chicken breast tissue was also conducted to demonstrate its potential usefulness for in-vivo applications.
1. Introduction
For biomedical applications, photoacoustics (PA) has become a useful technique that combines both rich optical absorption contrast and good acoustic penetration depth beyond optical diffraction limit [1,2]. Specific tissues in human body have greater optical absorption coefficients than tissues nearby, such as blood vessels, tumors, and lesions [3]. Capitalizing upon the optical absorption differences between close tissues, PA sensing and imaging can deal with many discriminative analyses among tissues [4], features such as melanin or hemoglobin [5], and even analytes in different states, gases and liquids [6]. Although better than conventional optical methods, the penetration depth of PA sensing and imaging in tissues is typically limited to a few centimeters by the maximal allowable laser fluence and the optical absorption and acoustic attenuation in tissues. As a result, it is still difficult to detect a target buried deeply inside human body with a good contrast.
چکیده
1. مقدمه
2. روال تجربی
2-1 طراحی و ساخت پروب
2-2 ارسال فراصوت فیبر تاخیر آکوستیکی
2-3 تایید تفکیک سیگنال تداخلی
2-4 مشخصات رنگ
2-5 شناسایی خوب گاو در سینه مرغ
3. نتایج و بحث
3-1 انتقال فراصوت فیبر تاخیر آکوستیکی
3-2 تایید تفکیک سیگنال تداخلی
4. نتیجه گیری
Abstract
1. Introduction
2. Experimental procedure
3. Results and Discussion
4. Conclusion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه