Μετρήσεις Συμπεριφοράς Και Φωτεινής Απόδοσης Διόδου (led) Σε Υπερ-υψηλά Ρεύματα Πολύ Στενών Παλμών (nanosec)

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της συμπεριφοράς και της φωτεινής απόδοσης μιας διόδου εκπομπής φωτός (LED) , υψηλής ισχύος , η οποία τροφοδοτείται από πολύ στενούς παλμούς - της τάξης των nanosecond - υπέρ-υψηλών τιμών ρεύματος . Η μελέτη αυτή έχει να κάνει με τη δυνατότητα αξιοποίησης των διόδων εκπομπής φωτός στην ανίχνευση και τη 3D απεικόνιση(έκταση, βάθος, σχήμα κτλ) βιολογικών ιστών , ή , και περιοχών ενδιαφέροντος, με έγχυση ιχνηθετών σε αυτούς και μέσω της μελέτης της χρονικής μεταβολής της απόκρισης της φθορίζουσας αυτής ουσίας μέσα στο σκεδάζον υλικό-ιστό. Η πιοσυνηθισμένη παράμετρος που προσδιορίζεται είναι της έντασης του φθορισμού. Μέσω της έντασης μπορεί να υπολογιστεί η συγκέντρωση του ιχνηθέτη, άρα και του υλικού-ιστού που μελετάται. Η εξάρτηση, όμως, αυτή είναι μη γραμμική και ηεπίλυσή της πολύ σύνθετη. Έχουμε εξασθένηση της έντασης της ακτινοβολίας λόγω σκεδάσεων, αλλά και απορρόφηση του φθορισμού από τον ιστό και ιδιαίτερα γιαιχνηθέτες που βρίσκονται βαθιά μέσα στον ιστό, όπου η σκέδαση και η απορρόφηση είναι πιο έντονες. Η παρούσα εργασία αποτελεί μέρος της προσπάθειας δημιουργίας ενός νέου συστήματος μελέτης της χρονικής μεταβολής του φαινομένου του φθορισμού. Για να μπορέσουμε να μελετήσουμε ένα τέτοιου είδους φαινόμενο απαιτείται η χρήση μιας πηγής διέγερσης του ιχνηθέτη, κατάλληλου για κάθε διαφορετικήπερίπτωση. Η πηγή διέγερσης στη δική μας περίπτωση θεωρείται μια δίοδος εκπομπής φωτός (LED) ισχύος 1W η οποία δέχεται παλμική τροφοδότηση, οδηγούμενη από κύκλωμα. Προκειμένου να βγάλουμε συμπεράσματα για το αν η δίοδος μπορεί να εξυπηρετήσει μια τέτοια διαδικασία , είναι αναγκαίο να εξετάσουμε τα όρια αντοχής αυτής συναρτήσει των παραμέτρων του κυκλώματος καθώς και των στοιχείων της διάταξης. Έτσι η φωτεινή δέσμη του LED διέρχεται από φράγμα περίθλασης και στη συνέχεια ένας φωτοπολλαπλασιαστής μας δίνει το σήμα εξόδου που μας ενδιαφέρει στον παλμογράφο. Τέλος , βγάζουμε συμπεράσματα όσον αφορά τη συμπεριφορά του LED όπως αυτή μεταφράζεται βάσει παρατηρήσεων και αποτελεσμάτων για την παραπέρα αξιοποίηση του για το σκοπό που προηγουμένως αναφέρθηκε.