Developing analytical equation for the predication of the Iso-pathlength point

הרקע לפרויקט:

חישה וניטור אחר השינויים בתכונות האופטיות של החומר, פיזור ובליעה, הינה פעולה קשה לביצוע מאחר ואין שיטה המאפשרת להפריד ביניהן במדידה ישירה. בעבר גילינו כי יש נקודה (Iso-pathlength point) שאיננה תלויה בתכונות הפיזור 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. בפרויקט נרצה לפתח משוואה המתארת תופעה זו באופן אנליטי לפי ניסויים וכן לפי סימולציות.

מטרת הפרויקט:

מידול פונקציה אנליטית עבור תופעת ה- Iso-pathlength point ואישורה לפי סימולציות.

תכולת הפרויקט:

בפרויקט הסטודנטים ימדדו מים מזוהמים בריכוזים נמוכים של ppm בכלי זכוכית גלילי. הם יכינו מערך ניסויים עצמאי הנישען על עבודות עבר במטרה למדל את התופעה הפיזיקלית. תוך כדי הם יתחילו בביצוע של סימולציות לחומרים השונים והניסויים השונים. הסטודנטים יחלצו מהניסויים משוואה אנליטית החוזה את התופעה לפי פרמטרי מערכת ואופטיים שונים של החומר. לבסוף הם יבדקו את ביצועה וימחישו זאת חומרים אחרים.

קורסי קדם:

מבוא לאופטיקה, שדות אלקטרומגנטיים.

דרישות נוספות:

גלאים, מעבדה באופטיקה.

מקורות:

1. Alon Tzroya, Shoshana Erblich, Hamootal Duadi, and Dror Fixler Detecting contaminants in water based on full scattering profile within the single scattering regime ACS Omega 2023 8 (26), 23733-23738 DOI: 10.1021/acsomega.3c01977
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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).
6. 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.
7. Organization, W. H., Guidelines for drinking-water quality: incorporating the first and second addenda. World Health Organization: 2022.
8. 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.