Depth assesment of an absorber in a semi-infinite medium by continuous wave diffuse reflectance

Abstract

Yarı-sonsuz saçkan bir ortama gömülü bir soğurganın konumlandırımlası içinuzamsal-ayrışmış sürekli-dalga yayık yansıma ölçümlerine dayanan bir metod önerilmi³tir.Soğurganın derinliği tek dalga boyunda uzamsal-ayrışmış yayık yansımanıntek çizgi üzerinde bulunan iki algıç tarafından ölçülmesiyle kotarılır. Soğurganın algıçlardakiölçümde yol açtığı kaymaların oranı ile sürekli dalga yayık yansıma denklemleriile bulunan Orana-karşı-Derinlik Eğrileri karşılaştırılması ile soğurganın derinliğibulunur. Formülasyondaki yaklaşıklığın yol açtığı ve derinlik kestirimindekihatalar değişik kaynak-algıç yerleştirilmeleri için çalışılmıştır. Kaynağın soğurganagöre yanyönlü yerleştirilmesinin etkisi çalışıldı. Arkaortamın optik özelliklerinin yanlışöngürüsü dolayısıyla meydana gelebilecek hatalar için de bir strateji önerilmiştir.Çalışmanın teorik bulguları bir soğurganın derinliğinin 0.1 mm kesinlik ile soğurganınsoğurma katsayısı ve ebatından bağımsız olarak elde edilebildi§ini göstermiştir. Yaklaşımdeneylerle sınanmış ve teorik sonuçların deneyle uyuştu§u görülmüştür.

DEPTH ASSESSMENT OF AN ABSORBER IN ASEMI-INFINITE MEDIUM BY CONTINUOUS WAVEDIFFUSE REFLECTANCEA method to locate an absorber embedded in a semi-innite turbid mediumby spatially-resolved continuous-wave diuse reectance measurements is introduced.The possible of use the method as a priori information in diuse optical imaging is discussed.The depth of the absorber is assessed by single wavelength spatially-resolvedcontinuous-wave diuse reectance measurements by two detectors in a radial row. Theratio of perturbations introduced by the defect at two detectors is used to be matchedwith Ratio-vs.-Depth curve which are generated by approximate formulae of continuouswave diffuse reflectance. The error due to approximation and the error in depth assessmentare studied for dierent cases revealing favorable source-detector placements withrespect to planar position of the defect. The effect of lateral displacement of the sourcewith respect to defect is studied. A strategy to overcome errors introduced by erroneousprediction of background medium optical properties is suggested. Theoreticalresults indicate that the depth of the absorber can be obtained with 0.1 mm precisionindependent of its absorption coeffcient and its size for the values chosen in the study.The approach is tested experimentally, and it is observed that theoretical results twith experimental data.