آشکارساز استرس نوری با حساسیت بالا و پهنای باند وسیع جهت کاربرد در روش های تصویربرداری نوری- صوتی

● مقدمه:
روش تصویربرداری پالسی نوری- صوتی با کاربرد وسیع در پزشکی، روشی است که در آن امواج ترموالاستیک فراصوتی بر اثر جذب پالس های نوری در رنگدانه ها ایجاد می گردند. این امواج در سطح بافت توسط مبدل های فراصوتی دریافت می شوند. مبدل فراصوتی با حساسیت و توان تفکیک مطلوب، تصویربرداری ملکولی از بافت های سطحی بدن نظیر پوست و عروق کوچک را میسر می نماید. در این مقاله، برای اولین بار حساسیت سیستم های آشکارساز نوری در مقایسه با حساسیت هیدروفون کالیبره شده تحت شرایط آزمایشگاهی یکسان اندازه گیری شد.
● مواد و روشها:
دو لیزر پالسی و پوسته (Nd:YAG)، سیستم آشکارسازی استرس نوری، سیستم آشکارسازی فابری پرو، هیدروفون سوزنی، فوتودیود سریع و اسیلوسکوپ رقمی ۵۰۰ مگاهرتز استفاده شدند. پالس های لیزر )انرژی ۱۰ میلی ژول، پهنای پالس ۶ نانو ثانیه( توسط فیبرنوری به محلول آبی ایندوسیانین سبز تابیده شدند. بر اثر جذب پالس های در محلول، امواج صوتی ایجاد و در سطح بافت توسط آشکارسازهای فراصوتی دریافت گشتند. سطح دیگر آشکارساز تحت تابش پرتو پیوسته لیزر با طول موج ۵۳۲ قرار گرفت. پرتو نوری مدوله شده توسط فوتودیود و اسیلوسکوپ رقمی آشکار شد. بدین ترتیب، سیگنال فوتواکوستیک به صورت سیگنال دوقطبی بر روی نمایشگر اسیلوسکوپ مشاهده گشت.
حساسیت آشکارساز استرس نوری در مقایسه با حساسیت تداخل سنج فابری پرو و هیدروفون سوزنی توسط نسبت سیگنال به نویز ۲ و نویز معادل فشار ۳ محاسبه شد.
● نتایج:
نسبت سیگنال به نویز در هیدروفون و مبدل استرس نوری و فابری پرو به ترتیب ۵۶ دسی بل، ۴۵ دسی بل و ۲۶ دسی بل بدست آمدند. NEP هیدروفون، فابری پرو و مبدل استرس نوری نیز به ترتیب ۱۱ کیلو پاسکال، ۱۳ کیلو پاسکال و ۱۵ کیلو پاسکال بودند. بنابراین NEP فابری پرو از NEP مبدل استرس نوری ۲ کیلو پاسکال بیشتر است.
● بحث: NEP
فابری پرو از NEP سیستم آشکارسازی استرس نوری بیشتر است. زیرا پهنای نوار آن از پهنای نوار استرس نوری ۸ مگاهرتز بیشتر می باشد.
● نتیجه گیری:
آشکارساز استرس نوری با حساسیت بالا و سطح فعال کوچک برای استفاده در روش های تصویربرداری نوری- صوتی بسیار مناسب می باشد.

علیرضا احمدیان
مرجانه حجازی
محمدجواد ابوالحسنی
مارتین فرنز
ژاول نیدرهاوز
مایل یاگر
احمد امجدی

منبع : پایگاه اطلاعات علمی