حمید نادگران
-
در این مقاله، تکنیک ایجاد یک فریب آکوستیکی آرمانی در سه بعد براساس تئوری آکوستیک تبدیل و بر پایه حل دقیق معادلات موج آکوستیکی برحسب بسط های کروی ارائه شده است. در این تکنیک از یک ساختار سه بعدی که شامل پوسته های کروی متحدالمرکز با مواد همگن و همسانگرد است، استفاده شده است. این ساختار باعث تغییر در الگوی پراکندگی امواج آکوستیکی می شود. برای بررسی تغییرات در الگوی پراکندگی، با محاسبه ضرایب بسط در جواب معادله موج آکوستیکی پراکنده شده، الگوی پراکندگی در هر لایه از این ساختار محاسبه شده است. با قرار دادن یک شئ داخل هسته این ساختار، فریب آکوستیکی مورد نظر تولید می شود. با مقایسه الگوی پراکندگی شئ فوق داخل هسته این ساختار با الگوی پراکندگی یک شئ دیگر با پارامترهای آکوستیکی و اندازه متفاوت (تبدیل یافته)، فریب آکوستیکی مورد نظر تشخیص داده می شود. یکی از مزایای این تکنیک، رفع محدودیت کارکرد دستگاه های استوانه ای در راستای محور z است که به دلیل ماهیت کروی بودن پارامترهای آکوستیکی ساختار و عدم وابستگی آنها به زوایای سمتی و سمت الراسی، حاصل می شود. این تکنیک، یک روش مفید برای افزایش دقت در تصویربرداری بافت های پزشکی با استفاده از دستگاه های سونوگرافی است. به عبارت دیگر، با بهره گیری از این تکنیک، می توان از تصاویر با کیفیت بالاتری از بافت های حساس در دستگاه های سونوگرافی بهره برد.
کلید واژگان: فریب آکوستیکی، نظریه آکوستیک تبدیل، معادله موج آکوستیکی، فرامواد آکوستیکی، ساختار لایه ای کروی هم مرکز، الگوی پراکندگیIn this paper, a technique for creating an ideal acoustic illusion in three dimensions based on transformation acoustic theory and solutions of acoustic wave equations in terms of spherical harmonics is presented. The technique employs a three-dimensional structure consisting of concentric spherical shells made of homogeneous and isotropic materials that alter the scattering pattern of acoustic waves. To examine changes in the scattering pattern, the expansion coefficients in the scattered acoustic wave equation are calculated, and the scattering pattern in each layer of the structure is computed. By placing an object inside the core of this structure, the desired acoustic illusion is created. The foregoing acoustic illusion is identified by comparing the scattering pattern of this object inside the core structure to that of another object with different acoustic parameters and sizes (transformed). One of the advantages of this technique is the elimination of the limitation of cylindrical devices in the z-axis due to the spherical nature of the acoustic parameters of the structure and their independence of angles in spherical coordinates. This technique is a useful method for increasing accuracy in medical tissue imaging using ultrasound devices. In other words, by utilizing this technique, one can take advantage of higher-quality images of sensitive tissues in ultrasound devices.
Keywords: Acoustic Illusion, Transformation Acoustic Theory, Acoustic Wave Equations, Concentric Spherical Shells, Scattering Pattern, Acoustical Metamaterials -
-
طی سال های گذشته، محققین علوم زیستی، پزشکی و دامپزشکی تمایل زیادی به استفاده از روش های غیرتهاجمی و غیر مخرب برای ارزیابی تخمک پیدا کرده اند. از میان روش های ارزیابی کیفیت تخمک، فناوری طیف سنجی رامان، افق های امیدوارکننده ای را برای رسیدن به این نیاز روز افزون به وجود آورده است. این فناوری با استفاده از اثر رامان، پس از تابانیدن اشعه لیزر به تخمک و جمع آوری بازتابش آن از ترکیب بیوشیمیایی و تغییرات اجزای سلولی تخمک، اطلاعات بسیار ارزشمند و منحصر به فردی را در مورد کیفیت تخمک در اختیار قرار میدهد. با استفاده از این فناوری، ارزیابی کیفی بر اساس تحلیل داده های کمی در اختیار جنین شناس قرار می گیرد. فناوری طیف سنجی رامان، به خوبی می تواند با استفاده از تجزیه و تحلیل قوی آماری با دقت بالایی به ارزیابی تفاوت های بیوشیمیایی تخمک ها با کیفیت متفاوت و یا در مراحل مختلف رشد بپردازد. در این میان چالش هایی از قبیل نوپا بودن استفاده از این فناوری در ارزیابی کیفیت تخمک و روشن نبودن تمامی زوایای آن، از جمله اثرات پی آیند اشعه لیزر تابیده شده به سلول، وجود دارد. از طرفی افق های پیش رو در زمینه ارزیابی کیفیت تخمک با این روش، امیدوار کننده است. در نوشتار پیش رو، تلاش داریم که ضمن ارایه مبانی بیوفیزیکی فناوری طیف سنجی رامان به معرفی و کاربرد این فناوری در ارزیابی کیفیت تخمک گاو بپردازیم.
کلید واژگان: تخمک، طیف سنجی، اثر رامان، فناوری تولیدمثل، روش های غیرمخرب -
بررسی عددی عامل M2 پرتوهای پیرامحوری اینس- گاوسپرتوهای اینس- گاوس از جمله پرتوهای هلمهولتز-گاوس هستند که مجموعه کامل و متعامدی از جواب های معادله موج پیرامحوری در مختصات بیضوی را تشکیل می دهند. در این مقاله با محاسبه عددی ممان مرتبه دوم پرتو، به بررسی عامل این پرتوها پرداخته شده است. سپس به وسیله برازش داده های عددی، یک مدل محاسباتی برای رفتار عامل برحسب عدد مد ارائه شده است. نتایج نشان می دهند که رابطه عامل پرتو به صورت تابع خطی و صعودی از مرتبه مد می باشد، در حالی که این عامل مستقل از عدد مد است. این محاسبات طراحان سیسستم های لیزر را در دست یابی سریع به عامل این پرتوها یاری کرده و از انجام محاسبات پیچیده بی نیاز می گرداند.کلید واژگان: معادله موج پیرامحوری، پرتوهای هلم هولتز گوس، پرتوهای اینس گوس، عامل M2Numerical investigation of the M2 factor of paraxial Ince-Gaussian beamsInce-Gaussian beams are a complete member of Helmholtz-Gauss beams and are exact and orthogonal solution of paraxial wave equation in elliptical cylindrical coordinates. In this paper, numerical evaluation of the M2 factor of Ince-Gaussan beams based on second order moments of intensity is presented. The results show that the M2 factor is an increasing function of mode order whereas it is independent of mode number. These calculations can help optical system designers to compute the quality factor of these beams very easily without the need to use other complex calculations.Keywords: paraxial wave equation, helmholtz gauss beams, ince gauss beams, M2 factor
-
زمینه و هدفدر این مقاله برهمکنش فوتوگرمایی لیزر CO2 با لایه اول پوست به ضخامت 100 مدلسازی شده است. برای اینکار توزیع دما ناشی از گرمای ایجاد شده تحت تابش لیزر برروی پوست به طور کامل و به صورت تحلیلی بررسی گردیده و تغییر دمای ایجاد شده برای لیزر با توان های مختلف در نقاط گوناگون پوست در زمان های مختلف محاسبه شده است.روش بررسیدر این نظریه بخشی از پوست را به صورت صفحه شبیه سازی کرده با توجه به معادله انتقال گرما در حالت غیر پایا، دمای درون پوست تحت تابش بررسی گردیده است. تاثیر زمان، عمق و توان بر تابع توزیع دمای پوست مورد تحلیل قرارگرفته است. همچنین دما بر روی سطح پوست در زمان های مختلف و توان های مختلف نیز بررسی شده است.
نتیجه گیرینتایج نشان می دهند که یک بیشینه افزایش دما در عمق 23/1 و بعد از گذشت 1 میلی ثانیه در ناحیه اپی درمیس اتفاق می افتد که بکارگیری لیزرهایی با توان های بیشتر از mW 700 را با مشکل مواجه می کند. اهمیت این افزایش سریع دما که با چگالی های تابشی بیشتر از 16 اتفاق می افتد، می تواند پوست را به آستانه سوختگی ببرد.
کلید واژگان: لیزر CO2، اثرات فوتوگرمایی پوست انسان، اپی درمیسBackground And ObjectivesIn this paper, the photothermal interaction of CO2 laser with human skin of 100 μm thickness was investigated and temperature distribution of the skin was comprehensively analyzed.Procedure: In this paper, the heat equation was applied to the human skin which was assumed to possess a planar shape and the effects of the laser radiation versus time, depth and laser power were investigated.ResultsIt is shown that there would be a maximum in temperature increase curve versus time occurring at depth of 1.23 μm inside the epidermis. This perhaps shows that laser radiations with powers more than 700 mW which is equivalent about 16 W/cm2 can take the skin and its epidermis section to the region of burning. -
مطالعه اندازی گیری ضرایب انعکاس، شکست و عبور امواج ماورای صوتهنگام برخورد امواج آکوستیک به سطح مشترک دو محیط، بخشی از این انرژی منعکس شده و بخشی دیگر از مرز آن دو عبور می کند. در تابش عمود، میزان بازتاب و عبور، بستگی به امپدانس آکوستیک ویژه دو محیط دارد. هر چه اختلاف امپدانس آکوستیک دو محیط بیشتر باشد، میزان بازتاب بیشتر بوده و عبور کمتر خواهد شد. شکست امواج آکوستیک در هنگام عبور از مرز، بستگی به سرعت صوت و زاویه تابش در دو محیط دارد. با اندازه گیری ضرایب بازتاب، می توان به نسبت امپدانس آکوستیک ویژه دو محیط دست یافت و با اندازه گیری ضریب شکست نیز، نسبت سرعت صوت در دو محیط به دست می آید.
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.