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IJV | 組織模型設定 July, 2021 - Revised

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硬體設定

i. 光源基本參數與模擬

  • 實體圖
  • 規格
    1. 尺吋
      • Holder
        • 邊長: 28 mm
        • 中央出光孔半徑: 5 mm
    2. 折射率
  • MCX 之 Illumination pattern 模擬方式 以下方之 pattern 進行模擬(上學期間修改 mcx source code 之結果) 簡單驗證流程回顧(6月至7月初之進度)
    1. 目標：mcx 模擬之 pattern 需與實驗拍攝之 pattern 一致 (符合真實情況)
    2. Pattern 比對之結果
      • 方法一：畫一條穿過影像中心點的直線，觀察模擬結果與實驗結果在此一直線上的變化趨勢是否一致。 One of previous results ↓
      • 方法二：觀察模擬結果與實驗結果的 average of gray value over the same radial distance 是否一致。 One of previous results ↓
    3. 結論 在以上的兩個比對方法中，mcx 模擬之 pattern 與實驗拍攝之 pattern 皆具有一定程度之一致性，因此往後將以此 pattern 代表真實情況進行模擬。

ii. 偵測器基本參數與模擬

  • 實體圖
  • 規格
    1. 尺吋
      • Holder
        • 長邊: 14.06 mm
        • 短邊: 12.13 mm
      • Prism
        • 邊長 5 mm 之等腰直角三角形
    2. 折射率
      • Holder 材質亦為 PLA，因此折射率與光源之 Holder 相同。
      • Prism 稜鏡型號為 → PS909, THORLAB，與胤甫、哲皓使用的型號相同。材質為 N-BK7。折射率計算公式(Sellmeier Equation)如下圖。資料來自於來源。 上述之公式的 unit of λ 為 μm。而另一個可供參考之折射率資料位於此網站 (given by THORLAB Tech Support)。因此，透過 Sellmeier Equation 的計算，我們可得 680-810nm 下的折射率如下圖
  • 光纖 full acceptance angle 之計算
    • 數值孔徑, NA 根據老師提供的資料，我們所使用的光纖NA為==0.22==。
    • 計算流程 光纖的 full acceptance angle 計算公式為 2 x sin^-1^(NA/n_prism)，代入不同波長下的 n_prism，可見下圖的涵蓋範圍。
  • 稜鏡尺吋的適合度驗算
  • MCX 之模擬方式： 於 MCX 內，我們以 將 Prism 與 PLA 皆視為組織的方式進行模擬，避開於 source code 中調整 detector 高度的問題。MCX 之模擬示意圖如下。 對照之真實情況示意圖如下。(並未 follow 真正擺設之方向)

iii. 探頭量測之完整擺設

  • 探頭擺設方向：位於 ijv 正上方、與 ijv 平行
  • 局部示意圖，聚焦於硬體的擺設，探頭下方僅含一層組織。(利用 MCX 作者近期開發的 MCX Cloud 中的 Preview 功能繪製) 簡易三視圖 ↓
    1. 俯視圖
    2. 前視圖
    3. 側視圖
  • 整體示意圖，探頭下方含完整組織。

幾何參數設定

  1. 昕原

    • Upper neck
    • Middle neck
    • Lower neck

  2. 逸翔

    • Upper neck
    • Middle neck
    • Lower neck

光學參數設定

  1. Background layer
  2. 1st layer
  3. 2nd layer

相關問題

1. MCX 細節參數設定

  • Boundary reflect → No

2. 模型大小 (長、寬、高)

3. detector 可以有 2 個？

4. 實驗發現稜鏡影響穩定度

5. 靜脈半徑計算 → (長邊+短邊)/2

後續

  1. 測試模型多大才不會影響 reflectance
  2. 測試多個 sds 會不會影響 reflectance、計算反射率差異