Establish an integration sphere system for optical sensing

הרקע לפרויקט:

כאשר קרינה אלקטרומגנטית פוגעת בחומר, האינטראקציה שנוצרת היא ייחודית עבור כל חומר ואורך הגל של הקרינה. התוצאה (בליעה, פיזור, שינוי כיוון) תלויה בתכונות האופטיות של החומר עבור כל אורך גל, ולכן מדידה של תוצאת האינטראקציה, אותה ניתן לעשות באופן בלתי פולשני, מאפשרת לזהות חומרים באמצעים אופטיים. תכונות דומיננטיות של החומר הן הבליעה והפיזור. אם חומר הוא גם מפזר וגם בולע, כמו רקמות אנושיות, משימת חילוץ התכונות האופטיות מתוך המדידה נעשית עוד יותר מאתגרת מכיוון שקשה להפריד בין התכונות השונות. כדור אינטגרציה מאפשר לנתח את האור העובר דרך דוגמת חומר ומאפשר ללמוד על התכונות האופטיות של אותו החומר.

מטרת הפרויקט:

ביסוס מתודולוגי של חילוץ בליעה ופיזור מכדור אינטגרציה.

תכולת הפרויקט:

למידה: מהו כדור אינטגרציה, אופן הפעולה, שימושים, מבנה, קוד, ממשק.
בניית סט אפ אופטי.
הכנת דוגמאות למדידה.
שימוש בקוד אנליזה.
בניית ממשק משתמש.
השוואה עם שיטות אחרות.

קורסי קדם:

שדות אלקטרומגנטיים / מבוא לאלקטרואופטיקה

מקורות:

1. Prahl, S. (1999). Optical property measurements using the inverse adding-doubling program. Oregon Medical Laser Center, St. Vincent Hospital, 9205, 1-53.‏
2. D. K. Edwards, J. T. Gier, K. E. Nelson, and R. D. Roddick, "Integrating Sphere for Imperfectly Diffuse Samples*," J. Opt. Soc. Am. 51, 1279-1288 (1961)
3. Lemaillet, P., Cooksey, C. C., Hwang, J., Wabnitz, H., Grosenick, D., Yang, L., & Allen, D. W. (2017). Correction of an adding-doubling inversion algorithm for the measurement of the optical parameters of turbid media. Biomedical Optics Express, 9(1), 55-71.