Bacteria detection in water by the full scattering profile within the single scattering regime

הרקע לפרויקט:

בתעשיית איכות המים קיים צורך מובהק בזיהוי מזהמים במים. בפרט, לדעת את סוג המזהם ואת ריכוזו באופן אבסולוטי. לצורך כך יש לנטר את השינויים בתכונות האופטיות של הדוגמה: פיזור ובליעה, אבל קשה להפריד ביניהם. בעבר גילינו כי יש נקודת המכיילת פיזור ועל כן מיטבית למדידות בהן דרושה הפרדה בין הבליעה לפיזור. תופעה זו אומתה במדמי רקמה גליליים בקטרים המדמים אצבע, ועבור זיהוי מתכות כבדות בריכוזים נמוכים. כעת נרצה לשפר את יכולות המערכת ולרדת לריכוזים מאד נמוכים ולזהות חומרים ביולוגים.

מטרת הפרויקט:

הוכחת שיפור יכולות הזיהוי של המערכת האופטית עבור מדידות של בקטריות במים.

תכולת הפרויקט:

בפרויקט הסטודנטים ימדדו מים מזוהמים על ידי בקטריות בריכוז של ppm בכלי זכוכית גלילי ובאורכי גל שונים של בקטריות שונות. לאחר מכן יתחילו את העבודה העיקרית על שיפור המערכת האופטית למדידת פרופיל הפיזור בעזרת אמצעים וכלים אופטיים מגוונים. הסטודנטים יוכיחו כי שיפרו את יכולות הזיהוי של המערכת בכך שמדדו את המזהמים בריכוזים נמוכים יותר של PPB.

קורסי קדם:

מבוא לאופטיקה, שדות אלקטרומגנטיים.

דרישות נוספות:

גלאים, מעבדה באופטיקה.

מקורות:

1. Duadi, H.; Feder, I.; Fixler, D., Linear dependency of full scattering profile isobaric point on tissue diameter. Journal of biomedical optics 2014, 19 (2), 026007.
2. Duadi, H.; Feder, I.; Fixler, D., Influence of detector size and positioning on near-infrared measurements and ISO-pathlength point of turbid materials. Frontiers in Physics 2021, 9, 43.
3. Feder, I.; Duadi, H.; Fixler, D., Single wavelength measurements of absorption coefficients based on iso-pathlength point. Biomedical optics express 2020, 11 (10), 5760-5771.
4. Feder, I.; Duadi, H.; Fridman, M.; Dreifuss, T.; Fixler, D., Experimentally testing the role of blood vessels in the full scattering profile: solid phantom measurements. Journal of Biomedical Photonics & Engineering 2016, 2 (4).
5. Feder, I.; Wróbel, M.; Duadi, H.; Jędrzejewska-Szczerska, M.; Fixler, D., Experimental results of full scattering profile from finger tissue-like phantom. Biomedical optics express 2016, 7 (11), 4695-4701.
6. Organization, W. H., Guidelines for drinking-water quality: incorporating the first and second addenda. World Health Organization: 2022.
7. Zulkifli, S. N.; Rahim, H. A.; Lau, W.-J., Detection of contaminants in water supply: A review on state-of-the-art monitoring technologies and their applications. Sensors and Actuators B: Chemical 2018, 255, 2657-2689.