광학 선형 패터네이터 및 광학 토모그래피 기법을 사용하여 높은 주위 기체 압력 조건에서 분무단면을 측정하였다. 레이저 직선광이 분무 영역을 지나도록 하여 발생하는 Mie 산란 신호 및 직선광의 투과율을 측정하였으며, 이로부터 Beer-Lambert 법칙 및 수학적 단면 재구성 기법을 이용하여 분무 단면의 감쇠 계수 분포를 재구성하였다. 높은 주위 기체 압력 조건에서 광학적으로 밀한 분무가 발생하며, 그 결과 산란 신호의 감쇠 효과가 크게 증가한다. 따라서 미 산란 신호를 이용하는 광학 선형 패터네이터의 경우 감쇠 효과를 완화하는 데 한계를 보인다. 광학 토모그래피의 경우 분무를 통과하는 레이저광의 투과율 정보만을 이용하여 성공적으로 분무 단면을 재구성하였다.
To predict light propagation in biological tissues irradiated by laser, the optical properties such as absorption and scattering coefficients are required. There have been various techniques for measuring these coefficients. One method requires tissue samples, often a slab of thin tissue, is invasive. On the other hand, non-invasive method usually measures back-scattered light from a subject with no physical intervent ions. Advantages and disvantages of using different methods are investigated. A careful attention should be made in order to select the best method for a given experimental condition since, even either for invasive or non-invasive method, accuracy is subject to governing models and sample preparations.
The influences of fluorophor, scatterer, absorber in turbid material by light scattering were interpreted for the scattered fluorescence intensity and wavelength, it has been studied the molecular properties by laser induced fluorescence spectroscopy. It has been found that the effects of optical properties in scattering media by the optical parameters(${\mu}_{s}$, ${\mu}_{a}$, ${\mu}_{t}$). The value of scattering coefficient ${\mu}_{s}$ is large by means of the increasing particles of scatterer, it has been found that the slope decays exponentially as a function of distance from laser source to detector. It may also aid in designing the best model for oil chemistry, laser medicine and application of medical engineering.
The influences of fluorophor, scatterer, and absorber in turbid material by light scattering were interpreted for the scattered fluorescence intensity and wavelength. The molecular properties have been studied by laser induced fluorescence spectroscopy in phantom. It has been found that the effects of optical properties in scattering media could be investigated by the optical parameters(${\mu}_a$, ${\mu}_a$, ${\mu}_t$). Experimental and Monte Carlo Simulation method for modelling light transport in tissue was applied. The experimental results using a phantom were discussed and compared with those obtained through Monte Carlo Simulation. It may also aid in designing the best model for oil chemistry, medicine and application of medical engineering.
We design a multi-element photo-detector to measure the size of particles using the diffracted light energy distribution. The scattered profile measured by the photodetector is sampled by a 32 channel analog-to-digital converter. A nonnegative least squares analysis translates the light energy distribution into the corresponding unique particle size distribution. The responses of the particle sizing system are studied theoretically and experimentally.
The scattered light intensity from a spherical particle passing through the cross-over region of two coherent laser beams, varies periodically. Photodetection of this light beams produces a periodic signal of varying amplitude. The phase of the signal varies with the particle size and refractive index, the beam crossing angle and wavelength, and the position and size of the scattered ligth collecting aperture. In this paper the phase variation with respect to the particle absorptive index of retraction, collecting lens size and beam crossing angle is calculated using both Mie scattering theory and reflection theory. The two theories show good agreement in phase predictions, especially for large absorptive indices and for small collection lenses. Both theories predict phase to be inversely proportional to the beam crossing angle.
The influences of fluorescence, scattering, and flocculation in turbid material by light scattering were interpreted for the scattered fluorescence intensity and wavelength, it has been studied the molecular properties by the spectroscopy of laser induced fluorescence (LIF). The effects of optical properties in scattering media have been found by the optical $parameters({\mu}_s,\;{\mu}_a,\;{\mu}_t)$. Flocculation is an important step in many solid-liquid separation processes and is widely used. When two particles approach each other, interactions of several colloid particles can come into play which may have major effect on the flocculation and LIF process, The value of scattering coefficient ${\mu}_s$ is large by means of the increasing particles of scatterer it has been found that the slope decays exponentially as a function of distance from laser source to detector. It may also aid in designing the best model for oil chemistry, biopharmaceutical products, laser medicine and application of medical engineering on LIF and coagulation in particle transport mode.
The study of wave propagation and scattering in biological media has become increasingly important in recent years. The propagation of light within tissues is an important problem that confronts the dosimetry of therapeutic laser delivery and the development of diagnostic spectroscopy. In the clinical application of photodynamic therapy(PDT) and in photobiology, the photon deposition within a tissue determines the spatial distribution of photochemical reactions. Scattered light is measured as a function of the distance (r) between the axis of the incident beam and the detection spot. Consequently, knowledge of the photosensitizer(Chlorophyll-a) function that characterizes a phantom is measured. To obtain the results of scattering coefficients(${\mu}s$) of a turbid material from diffusion described by experimental approach. It was measured the energy fluency of photon radiation at the position of penetration depth. From fluorescence experimental method obtained the analytical expression for the scattered light as the values of $(I/I_o)_{wavelength}$ vs the distance between the center of the incident beam and optical fiber in terms of the condition of "in situ spectroscopy(optically thick)" and real time by fluorometric measurements. The result was compromised with transport of intensities though a random distribution of scatters.
반도체 레이저 광원의 되먹임 효과를 이용하여 레이저 도플러 속도계를 구현하였다. 움직이는 물체의 표면에 조사된 레이저광이 산란될 때 산란광은 물체의 속도에 비례한 도플러 변이를 일으킨다. 산란광의 일부를 레이저 공진기 내부로 입사키면 공진기 안에서는 발진광과 입사된 산란광이 혼합되어 두 개 광 사이의 차주파수로 레이저 전류가 변조되는 원리를 이용한 것이다. 본 실험에서는 원형 회전체에 레이저를 조사할 때 발생하는 산란광을 사용하여 회전 속도와 도플러 편이 주파수와의 관계를 비교하였다. 또한 회전면에 대한 레이저 입사 각도에 따른 도플러 주파수의 변화를 관찰하였다. 이로부터 도플러 주파수와 회전체 각속도 사이의 비례 관계 및 측정광의 입사 각도와의 선형성을 확인하였다.
본 연구에서는 오염된 지표면의 화학물질을 탐지하기 위해 라만 라이다 기반의 지표면 화학물질 탐지 시스템을 설계하고 제작하였다. 화학물질에 레이저를 조사하였을 때 나오는 라만 산란광을 측정하여 측정 시료의 분광정보를 얻는 라만 라이다 시스템은 측정 시료의 라만 산란광을 유도하는 레이저를 포함한 송광부와 라만 산란광을 수광하는 수광부, 수광된 광을 파장별로 나눠주는 분광부로 구성된다. 측정거리가 변하여도 수광부에 의해 집광되는 광이 동일한 위치에 집속되도록 code V 시뮬레이터를 사용하여 광학계를 설계하였다. 총 12종의 화학물질이 유리와 콘크리트 위에 있을 때 라만 스펙트럼을 측정하여 비교한 결과 라만 스펙트럼의 특성이 유사하지만, 세기에 차이가 있는 것을 관찰하였다. 고체 시료인 PTFE (polytetra-fluoroethylene)를 사용하여 시스템과의 거리 변화에 따른 라만 스펙트럼의 세기를 비교한 결과 시뮬레이션에서 얻은 거리에 따른 수광 효율과 유사한 것을 확인하였다. 결론적으로 본 시스템을 이용하여 다양한 거리에서도 화학물질의 라만 스펙트럼 측정이 가능함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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