Development of a novel fiber laser based backward-mode photoacoustic microscopy system and ımage characterization
Fiber lazer tabanli geriye modda fotoakustik mikroskop geliştirilmei ve görüntü karakterizasyonu
- Tez No: 348404
- Danışmanlar: PROF. DR. CENGİZHAN ÖZTÜRK, DOÇ. DR. MEHMET BURÇİN ÜNLÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Biyomühendislik, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Bioengineering, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Taramalı akustik mikroskop, Scanning acoustic microscope
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyomedikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İyonize ışın kullanmayan optik görüntüleme yöntemleri, sağlık endişelerinden dolayı diğer görüntüleme yöntemlerinin arasında popülerleşmeye başlamıştır. Ancak, salt optik methodların, ışığın saçılmasından dolayı derin doku görüntülemede eksiklikleri vardır. Fotoakustik görüntüleme ise bir yandan optik kontrastdan faydalanırken diğer yandan derin doku görüntülemede ultrasonun çözünürlüğüne ulaşması sebebiyle gelecek vaadeden bir yöntemdir. Fotoakustikte kullanılan lazerin atım süresi, atım sıklığı, ışın genisliği ve çıkıs gücü gibi özellikleri olusan sinyalin genliğinde, elde edilen görüntünün kalitesinde ölçülebilir etkilere sahiptir. Literatürde, mikroskopik ölçekte fotoakustik görüntülemede Q-anahtarlı lazerler, katı hal lazerleri ve fiber lazerler kullanılmaktadır. Kullanılan lazerlerin çoğu halihazırda piyasada bulunan ve özellikleri birbirinden bağımsız değiştirilemeyen lazerlerdir. Bizler bu çalışmada, özgün, tüm-fiberli mod-kilitli ve tamamen fotoakustik microskop gerekliliklerine göre tasarlanmış bir lazer sunuyoruz. Lazerin atım süresi 1 ile 3 ns arasında ayarlanabiliyorken atım sıklığı da 50 kHz ile 3.1 MHz arasında dijital olarak ayarlanabilmektedir. Tüm optik olayların fiberlerin içerisinde gerçekleşmesi, lazerin mekanik etkilere direncini arttırmakta ve kararlı bir yapıda olmasını sağlamaktadır. Lazerin çıkısında kullanılan fotonik kristal fiber sayesinde 600 nm ile 1100 nm arasında sürekli ışın tayfı elde edilmektedir. Bu özgün çalışmada lazer özelliklerinin fotoakustik sinyalleri nasıl etkilediğini analitik olarak göstermekteyiz. Ürettiğimiz mikroskopi sistemini, at kıllarından oluşturulan fantomlar üzerinde deneyerek 500 u m noktasal yayılım fonksiyonu genişliğine sahip görüntüler oluşturduk.
Özet (Çeviri)
Among all other imaging modalities, optical methods using non-ionizing radiation became popular due to safety concerns. However, pure optical methods have severe limitations for deep tissue imaging. On the other hand, photoacoustic imaging is a promising imaging modality for in vivo tissue monitoring due to its high optical contrast and high ultrasonic resolution. The parameters of the laser used in photoacoustics, namely pulse duration, pulse repetition frequency, beamwidth and output power has a quantifiable impact on signal amplitude, imaging speed and resolution. In literature, Q-switched lasers, solid state lasers and fiber lasers are used for the microscopic scale of photoacoustic imaging. Most of the lasers used in photoacoustic studies has a fixed capacity and key parameters cannot be adjusted independently. In this study, we report a novel all-fiber mode-locked laser with adjustable pulse duration between 1 - 3 ns and selectable pulse repetition frequency between 50 kHz and 3.1 MHz. All fiber integration makes our laser resistant to vibrational disturbances, yet increases its stability. Additionally, we utilized a photonic crystal fiber at the output stage of the laser to generate a supercontinuum of a wavelength range of 600 - 1100 nm. We analytically reveal laser parameter dependencies of photoacoustic signals. We test our microscopy system with a phantom made of horse hair, and present resultant images with point spread function of width 500 um.
Benzer Tezler
- Katmanlı ortamlarda fotoakustik görüntüleme için ses hızı tahmin yöntemi geliştirilmesi
Development of a sound speed estimation method for photoacoustic imaging in layered media
HASAN AKYÜREK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR ÖZDEMİR
- Development of viscoelastic particle migration for microfluidic flow cytometry applications
Mikroakışkan akış sitometrisi uygulamarında viskoelastik parçacık hizalama tekniğinin geliştirilmesi
MURAT SERHATLIOĞLU
Doktora
İngilizce
2020
Mühendislik Bilimleriİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇAĞLAR ELBÜKEN
- Development of advanced solid-state pulsed lasers in the near and mid infrared for applications in material characterization
Malzeme karakterizasyonu için yakın ve orta kızılaltı darbeli lazerlerin geliştirilmesi
HÜSEYİN ÇANKAYA
Doktora
İngilizce
2011
Mühendislik BilimleriKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPHAN SENNAROĞLU
- NOVEL INTEGRATED OPTICAL DEVICES BASED ON ALD AL2O3
ALD AL2O3'YE DAYALI YENILIKÇI ENTEGRE OPTIK AYGITLAR
JIHAD AVAD
Doktora
İngilizce
2025
Bilim ve TeknolojiEskişehir Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERİDUN AY
- Development of an endoscopic capsule that provides well-confined and angle-controlled photo-thermal esophageal mucosa ablation
Başlık çevirisi yok
MERVE TÜRKER BURHAN
Doktora
İngilizce
2023
BiyomühendislikDokuz Eylül ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERHAT TOZBURUN