اندازه‌‌گیری انرژی حاصل از جذب پرتوی غیریون‌ساز لیزری در آب با استفاده از روش تداخل‌سنجی تمام‌نگاری دیجیتال

نویسندگان

1 پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای

2 انرژی اتمی ایران

چکیده

تداخل‌سنجی تمام‌نگاری دیجیتال، روش نوری توانمند و پرکاربردی در زمینه اندازه‌گیری دقیق تغییرات ایجاد شده در مقادیر کمیت­های فیزیکی نظیر چگالی، ضریب شکست و غیره است. در این مطالعه، چیدمان تجربی تداخل‌سنجی تمام‌نگاری دیجیتال برای اندازه‌گیری میزان تغییرات انرژی ایجاد شده در سلول آب حاصل از جذب پرتوی غیر یون‌ساز تابشی از یک لیزر مادون قرمز طراحی و ساخته شده است. از روش نظری کارآمدی برای اندازه­ گیری دز جذبی استفاده شده که مبتنی بر پایش جابه­جایی نوارهای تداخلی به سبب تغییر محتوای انرژی در ماده جاذب است. نشان داده شده است که نتایج حاصل از روش تداخل‌سنجی توافق خوبی با نتایج بدست آمده از اندازه‌گیری با حسگر دمایی دقیق دارد. نتایج تجربی بیانگر قابلیت بکارگیری این روش نوری غیر تماسی و غیر تزاحمی برای پایش برخط تغییرات میزان انرژی حاصل از جذب تابش پرتو غیریونساز لیزری در داخل ماده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Measuring the deposited energy from a non-ionizing laser beam in water by digital holographic interferometry

نویسندگان [English]

  • AmirMohammad Beigzadeh 1
  • MohammadReza Rashidian vaziri 2
  • Farhood Ziaei 1
1
2
چکیده [English]

Digital Holographic interferometry is a powerful and widely used optical technique for accurate measurement of variations in physical quantities such as density, refractive index, and etc. In this study, an experimental digital holographic interferometry setup was designed and used to measure the amount of energy changes induced by absorption of radiation from a non-ionizing infrared laser beam in a water cell. An effective theoretical method is used to measure the absorption dose, which is based on tracing of the interference pattern displacement due to changes in the energy content of the adsorbent material. It is shown that the results of the interferometric method are in good agreement with the results obtained from the measurement with a precise temperature sensor. Experimental results show the capability of this optical method for non-contact and non-intrusive monitoring of the changes in the amount of absorbed energy by non-ionizing laser radiation in material.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Non-ionizing radiations
  • Interferometry
  • Holography
  • Calorimetry
  • Infrared laser

مراجع

[1] J. W. Goodman, R. W. Lawrence. Digital image formation from electronically detected holograms. Appl. Phys. Lett. 11.3 (1967) 77-79. [2] E. K. Hussman. A holographic interferometer for measuring radiation energy deposition profiles in transparent liquids. Appl. Opt. 10(1971)182-186. [3] E. K. Hussmann, W. L. McLaughlin. Dose-distribution measurement of high-intensity pulsed radiation by means of holographic interferometry. Radiat. Res. 47.1 (1971)1-14. [4] A. Miller. Holography and interferometry in dosimetry. Nukleonika 24.9 (1979) 907-925. [5] A. Miller, E. K. Hussmann, W. L. McLaughlin. Interferometer for measuring fast changes of refractive index and temperature in transparent liquids. Rev. Sci. Instrum. 46(1975) 1635-1638 [6] T. Ackerly, J. C. Crosbie, A. Fouras, G. J. Sheard, S. Higgins, R. A. Lewis. High resolution optical calorimetry for synchrotron microbeam radiation therapy. J. Instrum. 03 (2011) 03003. [7] A. Fouras, K. Hourigan, M. Kawahashi, H. Hirahara. An improved, free surface, topographic technique. J. Visual. 9(2006) 49-56. [8] A. Fouras D. L. Jacono G. J. Sheard K. Hourigan. Measurement of instantaneous velocity and surface topography in the wake of a cylinder at low Reynolds number. J. Fluid. Struct. 8 (2008) 1271-1277. [10] A. M. Beigzadeh, M. R. Rashidian Vaziri, F. Ziaie. Modelling of a holographic interferometry based calorimeter for radiation dosimetry. Nucl. Instrum. Meth. A. 864 (2017) 40-49. [11] R. C. Gonzalez, E. W. Richard, S. L. Eddins. Digital image processing using MATLAB. Upper Saddle River, New Jersey: Pearson-Prentice-Hall, (2004). [12] M. R. Rashidian Vaziri, F. Hajiesmaeilbaigi, M. H. Maleki. New raster-scanned CO 2 laser heater for pulsed laser deposition applications: design and modeling for homogenous substrate heating. Opt. Eng. 51.4 (2012) 044301.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار