OCT OPTYCZNA TOMOGRAFIA KOHERENCYJNA. Katarzyna Gwóźdź Anna Kubiak Michał Pruba



Podobne dokumenty
Ponadto, jeśli fala charakteryzuje się sferycznym czołem falowym, powyższy wzór można zapisać w następujący sposób:

Interferometr Michelsona zasada i zastosowanie

OPTYKA FALOWA I (FTP2009L) Ćwiczenie 2. Dyfrakcja światła na szczelinach.

Wykład 17: Optyka falowa cz.1.

Zjawisko interferencji fal

Źródła światła: Lampy (termiczne) na ogół wymagają filtrów. Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 1/18

Wyznaczanie rozmiarów szczelin i przeszkód za pomocą światła laserowego

Rys. 1 Interferencja dwóch fal sferycznych w punkcie P.

Ćwiczenie 4. Doświadczenie interferencyjne Younga. Rys. 1

Ćwiczenie 12 (44) Wyznaczanie długości fali świetlnej przy pomocy siatki dyfrakcyjnej

Zjawisko interferencji fal

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE

Badanie zjawisk optycznych przy użyciu zestawu Laser Kit

WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ

Pomiar długości fali świetlnej i stałej siatki dyfrakcyjnej.

Zjawisko interferencji fal

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

Fala jest zaburzeniem, rozchodzącym się w ośrodku, przy czym żadna część ośrodka nie wykonuje zbyt dużego ruchu

Egzamin / zaliczenie na ocenę*

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE

interferencja, dyspersja, dyfrakcja, okna transmisyjne Interferencja

Prawa optyki geometrycznej

Laser pikselowy i frakselowy różnice i zastosowanie w kosmetologii. Barbara Kierlik Gr. 39Z

Dyfrakcja. interferencja światła. dr inż. Romuald Kędzierski

Wykład XIV. wiatła. Younga. Younga. Doświadczenie. Younga

falowego widoczne w zmianach amplitudy i natęŝenia fal) w którym zachodzi

Zaznacz prawdziwą odpowiedź: Fale elektromagnetyczne do rozchodzenia się... ośrodka materialnego A. B.

Laboratorium TECHNIKI LASEROWEJ. Ćwiczenie 1. Modulator akustooptyczny

Pomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła

Optyka geometryczna MICHAŁ MARZANTOWICZ

Wykład 17: Optyka falowa cz.2.

Interferencja i dyfrakcja

Laboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 3. Pomiar drgao przy pomocy interferometru Michelsona

Ćwiczenie: "Zagadnienia optyki"


Dr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska

"Techniki analityczne w konserwacji zabytków" Red. G. Śliwiński, Wydawnictwo Instytutu Maszyn Przepływowych, Gdańsk 2007, s

Interferencja i dyfrakcja

Aby nie uszkodzić głowicy dźwiękowej, nie wolno stosować amplitudy większej niż 2000 mv.

Problemy optyki falowej. Teoretyczne podstawy zjawisk dyfrakcji, interferencji i polaryzacji światła.

Ćwiczenie 363. Polaryzacja światła sprawdzanie prawa Malusa. Początkowa wartość kąta 0..

POMIARY OPTYCZNE 1. Wykład 5 Interferencyjne pomiary współczynnika załamania. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Optyka. Optyka geometryczna Optyka falowa (fizyczna) Interferencja i dyfrakcja Koherencja światła Optyka nieliniowa

Wykład 16: Optyka falowa

Metody Optyczne w Technice. Wykład 5 Interferometria laserowa

n n 1 2 = exp( ε ε ) 1 / kt = exp( hν / kt) (23) 2 to wzór (22) przejdzie w następującą równość: ρ (ν) = B B A / B 2 1 hν exp( ) 1 kt (24)

Wykład FIZYKA II. 8. Optyka falowa

Optyka. Optyka falowa (fizyczna) Optyka geometryczna Optyka nieliniowa Koherencja światła

TECHNIKI OBSERWACYJNE ORAZ METODY REDUKCJI DANYCH

ĆWICZENIE 6. Hologram gruby

Własności światła laserowego

Widmo fal elektromagnetycznych

Maciej Wojtkowski. Obrazowanie oka za pomocą Spektralnej Tomografii Optycznej z użyciem światła częściowo spójnego

Niezwykłe światło. ultrakrótkie impulsy laserowe. Piotr Fita

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura

Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Informatyki

Własności optyczne materii. Jak zachowuje się światło w zetknięciu z materią?

18 K A T E D R A F I ZYKI STOSOWAN E J

Laboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 1. Modulator akustooptyczny

Podsumowanie W11. Nierównowagowe rozkłady populacji pompowanie optyczne (zachowanie krętu atom-pole EM)

Wykład 16: Optyka falowa

Fotonika kurs magisterski grupa R41 semestr VII Specjalność: Inżynieria fotoniczna. Egzamin ustny: trzy zagadnienia do objaśnienia

Metody optyczne w medycynie

Natura światła. W XVII wieku ścierały się dwa, poglądy na temat natury światła. Isaac Newton

BADANIE INTERFEROMETRU YOUNGA

UMO-2011/01/B/ST7/06234

Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą spektrometru siatkowego

Podsumowanie W9. Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2003/04. wykład 12 1

VII Wybrane zastosowania. Bernard Ziętek

Prawo odbicia światła. dr inż. Romuald Kędzierski

Hologram gruby (objętościowy)

Politechnika Warszawska Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki Zakład Optoelektroniki

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE

Stanowisko do badania zjawiska tłumienia światła w ośrodkach materialnych

Uniwersytet Warszawski Wydział Fizyki. Światłowody

PL B1. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL BUP 02/08. PIOTR KURZYNOWSKI, Wrocław, PL JAN MASAJADA, Nadolice Wielkie, PL

Fala elektromagnetyczna o określonej częstotliwości ma inną długość fali w ośrodku niż w próżni. Jako przykłady policzmy:

Gdańsk, 16 grudnia 2010

Mikroskopia konfokalna: techniki obrazowania i komputerowa analiza danych.

Laboratorium Informatyki Optycznej ĆWICZENIE 2. Koherentne korelatory optyczne i hologram Fouriera

przenikalność atmosfery ziemskiej typ promieniowania długość fali [m] ciało o skali zbliżonej do długości fal częstotliwość [Hz]

Krzysztof Łapsa Wyznaczenie prędkości fal ultradźwiękowych metodami interferencyjnymi

Mikroskop teoria Abbego

OPTYKA FALOWA. W zjawiskach takich jak interferencja, dyfrakcja i polaryzacja światło wykazuje naturę

Metody optyczne w medycynie

Ruch falowy. Parametry: Długość Częstotliwość Prędkość. Częstotliwość i częstość kołowa MICHAŁ MARZANTOWICZ

MGR 10. Ćw. 1. Badanie polaryzacji światła 2. Wyznaczanie długości fal świetlnych 3. Pokaz zmiany długości fali świetlnej przy użyciu lasera.

ZADANIE 111 DOŚWIADCZENIE YOUNGA Z UŻYCIEM MIKROFAL

Wyznaczenie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona

Przedmiot: Fizyka. Światło jako fala. 2016/17, sem. letni 1

Zastosowanie deflektometrii do pomiarów kształtu 3D. Katarzyna Goplańska

Współczesne metody badań instrumentalnych

Rys. 1 Geometria układu.

Spis treści. Wykaz ważniejszych oznaczeń. Przedmowa 15. Wprowadzenie Ruch falowy w ośrodku płynnym Pola akustyczne źródeł rzeczywistych

Oscylator wprowadza lokalne odkształcenie s ośrodka propagujące się zgodnie z równaniem. S 0 amplituda odkształcenia. f [Hz] -częstotliwość.

Wykład III. Interferencja fal świetlnych i zasada Huygensa-Fresnela

Falowa natura światła

Wprowadzenie do technologii HDR

Wprowadzenie do optyki (zjawisko załamania światła, dyfrakcji, interferencji, polaryzacji, laser) (ćw. 9, 10)

Transkrypt:

OCT OPTYCZNA TOMOGRAFIA KOHERENCYJNA Katarzyna Gwóźdź Anna Kubiak Michał Pruba

Plan prezentacji 2 1. Koherencja światła 2. Działanie układu 3. Rodzaje OCT 4. Zastosowania 5. Bibliografia

Koherencja = spójność 3 Koherencja Fale świetlne są spójne jeśli w wyniku ich superpozycji powstaje pole interferencyjne. Interferencja Zjawisko powstawania nowego rozkładu amplitudy przy nakładaniu się fal spójnych. [1]

Rodzaje koherencji 4 Koherencja Czasowa Przestrzenna Monochromatyczność Punktowość

Koherencja czasowa 5 Korelacja fali samej z sobą po czasie Δt. Rys.1 Fale harmoniczne odpowiadające światłu monochromatycznemu, paczka falowa złożenie fal harmonicznych [2]

Propagacja paczki falowej 6 W ośrodku dyspersyjnym coraz mniejsze zlokalizowanie fali. Bez dyspersji [3] Z dyspersją Rozszerzenie paczki falowej w ośrodku dyspersyjnym spowodowane różnymi prędkościami przemieszczania się kolejnych fal harmonicznych [4]

Koherencja przestrzenna 7 Korelacja fali samej z sobą po przesunięciu o Δx. Zasada Huygensa - każdy punkt w który dociera fala świetlna staje się źródłem nowej fali kulistej [5]

Światło koherentne 8 [5] Droga koherencji odległość na jakiej światło pozostaje koherentne

Interferencja fal 9 Wysoka koherencja czasowa i przestrzenna Niska koherencja czasowa, wysoka koherencja przestrzenna Wysoka koherencja czasowa, niska koherencja przestrzenna [7]

10 OCT domena czasu

OCT domena częstotliwości 11 Brak ruchomego elementu, natychmiastowy A-scan

FD-OCT rozdzielenie przestrzenne 12 Siatka dyfrakcyjna rozdziela wiązkę, która pada na rząd detektorów

SS-OCT rozdzielenie w czasie 13 Przestrajalny laser Fotodetektor

Dodatkowe zastosowanie: dopasowanie soczewek kontaktowych (ustalenie kształtu rogówki), wyznaczenia stopnia utlenowania krwi w siatkówce (pomiar widma absorpcji). Okulistyka 14 Otrzymywanie wysokiej jakości obrazów przednich części oka i siatkówki. Przez złożenie wyników kolejnych pomiarów powstaje obraz przekroju badanego obiektu, a nałożenie kilku warstw pozwala otrzymać strukturę trójwymiarową. Oko chore zdrowe Oko zdrowe Źródło: http://www.machoy.com.pl/schorzenia_okulistyczne.html

Źródło: Klinika Kardiologii i Chorób Wewnętrznych, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu Kardiologia 15 Obrazowanie tętnic wieńcowych w celu wczesnego wykrycia chorób układu krwionośnego. Precyzyjne określenie wielkość implantowanego stentu, niezbędne do optymalizacji wyniku interwencji chirurgicznej.

Dermatologia i kosmetologia 16 Wydawałoby się, że metoda OCT nie znajdzie zastosowania w tej dziedzinie, ze względu na silne rozpraszanie, jednak używana jest do pomiaru rozmiarów patologicznych zmian skórnych oraz zaawansowanej profilometrii blizn i zmarszczek. Źródło: http://zdroow.pl/budowa-skory/

Stomatologia 17 Obrazowanie struktur zęba. Używa się wówczas źródła światła o dłuższej fali (ok. 1500 nm), ze względu na jego lepszą przenikalność przez materiał zęba. Źródło: http://www.drbicuspid.com

Ciekawostka laboratoryjna 18 Naukowcy stosują OCT w szczegółowym obrazowaniu mózgów myszy za pomocą przejrzystego okna implantu zrobionego z dwutlenku cyrkonu wszczepionego w czaszkę. Źródło: http://www.osa-opn.org/home/articles/volume_22/issue_7

Biometria 19 Zapobieganie próbom oszustwa odczytu linii papilarnych, obrazów tęczówki itp. http://docmanagement.com

Kryminalistyka 20 Badanie mikrośladów http://clk.policja.pl/ Źródło: http://www.digitalmanagementblog.com/2014/02/13/digitalfingerprint-creating-new-trend-security/

Materiałoznawstwo 21 Nieinwazyjne pomiary grubości materiałów, badania i diagnostyki złożonych obiektów rozpraszających: grubych wafli silikonowych, grubości wafli półprzewodnikowych, chropowatości powierzchni, obrazowania powierzchni i przekroju, badania ubytku objętości, niemetaliczne powłoki ochronne, kompozyty polimerowe, materiały optycznie anizotropowe, inne obiekty niebiologiczne. Metoda OCT przydaje się w zastosowaniach inżynieryjnych i przemysłowych tam, gdzie należy zbadać trudno dostępne obszary i poznać ich wewnętrzną budowę

http://www.fizyka.umk.pl Renowacja dzieł sztuki 22 OCT umożliwia analizę struktur częściowo przezroczystych warstw przypowierzchniowych obiektów na podłożu całkowicie nieprzejrzystym, pozwala na: ustalenie ilości warstw, ich grubości, ciągłości i składu chemicznego, dzięki czemu możliwe staje się rozpoznanie techniki wykonania, historii i autentyczności obiektu zabytkowego; monitorowanie zabiegów konserwatorskich w czasie rzeczywistym i ocena stanu wcześniejszych konserwacji; reakcji obiektu na zmiany parametrów środowiska.

http://www.fizyka.umk.pl Renowacja dzieł sztuki 23 OCT stwarza możliwość odróżnienia prawdziwej porcelany od wyrobów ceramicznych. OCT znajduje zastosowanie w badaniach procesów korozji szkła witrażowego i naczyniowego. Procesy te zachodzą tak wolno, że nie obserwuje się ich skutków z perspektywy ludzkiej, jednak następuje minimalna zmiana składu chemicznego.

Zapis danych 24 OCT wykorzystuje się do badania gęstego zapisu danych na dyskach optycznych. Dzięki dużej rozdzielczości układu możliwe byłoby kilkunastokrotne zwiększenie pojemności dysków optycznych bez konieczności stosowania drogich laserów niebieskich. http://zsp5.krosno.pl

Zastosowanie OCT - podsumowanie 25 Zastosowanie OCT W medycynie: okulistyka, kardiologia, dermatologia, kosmetologia, stomatologia. Pozamedyczne: materiałoznawstwo, renowacja dzieł sztuki, metoda gęstego zapisu danych, kryminalistyka, biometria. Zalety OCT Prowadzenie badań na żywych tkankach Wysoka rozdzielczość Brak konieczności przygotowywania próbek Obrazy 3D

Bilbiografia 26 [1] http://pl.wikipedia.org/ [2] http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/waves/wpack.html [3] http://en.wikipedia.org/wiki/wave_packet [4] http://www.jick.net/~jess/hr/skept/gwp/ [5] http://electron6.phys.utk.edu/optics421/modules/m5/coherence.htm [6] http://www.ryerson.ca/~kantorek/ele884/coherence.htm [7] http://www.rp-photonics.com/coherence.html [8] Materiały dr. hab. Jana Masajady http://www.if.pwr.wroc.pl/~masajada/ [9] http://www.thorlabs.de/index.cfm? [10] M. Brezinski, Optical coherence tomography Principles and applications, Elsevier, 2006 [11] P. Tyczyński, A. Witkowski, N. Kukreja, P. Barlis, C. Di Mario Optical coherence tomography guidance during percutaneous coronary intervention, Post Kardiol Interw 2009; 5, 3 (17):148-157 [12] M. Jabłoński, M. Koziński, M. Rychter, M. Radomski, T. Białoszyński, A. Sukiennik, J. Kubica Optical coherence tomography guided stent implantatnion, Kardiol Pol 2009; 67: 1140-1145 [13] P. Targowski, B. J. Rouba, P. Karaszkiewicz, M. Iwanicka, L. Tymińska-Widmer, T. Łękawa-Wysłouch, E. A. Kwiatkowska, M. Sylwestrzak Optical Coherence Tomography OCT a novel tool for art conservation and cataloguing, Conservation News 26/2009 [14] DiagNova Technologies, Optical Coherence Tomography (OCT) [15] B. E. Bouma, G. J. Tearney Handbook of Optical Coherence Tomography, Informa Healthcare 2009