Tapahtumat

Väitös radiotieteen ja -tekniikan alalta, DI Joel Lamberg

Väitöstilaisuudet
Tämä väitöskirja kehittää sähkömagneettisten säteiden synteesiä CBIM-menetelmällä ja parantaa THz-sarveiskalvon kuvantamista varhaisdiagnostiikkaan.
Väitös Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulusta, elektroniikan ja nanotekniikan laitokselta
On the left side, the Gaussian beam interacts with the water droplet, and on the right side, a magnetic field is evaluated inside a spherical shell, using CBIM and Mie theory.
On the left is Mie scattering from a water droplet. On the right is a magnetic field inside a spherical shell.

Milloin

–

Missä

Kandidaattikeskus
Sali B

Tapahtuman kieli

englanti

Väitöskirjan nimi: Curved boundary integral method and its application to Mie theory: electromagnetic beam synthesis and scattering analysis

Väittelijä: Joel Lamberg
Vastaväittäjä: Prof. Andrea Neto, Delft University of Technology, Alankomaat
Kustos: Prof. Zachary Taylor, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu, elektroniikan ja nanotekniikan laitos

Tämä väitöskirja esittelee integraalimenetelmän nimeltä Curved Boundary Integral Methodin, joka voidaan yhdistää Mie-teoriaan sähkömagneettisten säteiden synteesin ja sironta-analyysin parantamiseksi, erityisesti terahertsialueen (THz) sarveiskalvon kuvantamiseen. Tavoitteena on kehittää turvallisia silmäsairauksien varhaisdiagnostiikkamenetelmiä, ja tässä tutkimuksessa mukautetaan CBIM-menetelmää mallintamaan sähkömagneettisten säteiden vuorovaikutusta ihmisen silmän kanssa. Esitetyt teoriat ovat sovellettavissa kaikilla sähkömagnetismin taajuusalueilla. 

CBIM toimii uutena teoriana sekä laskennallisena menetelmänä, joka synnyttää sähkömagneettisia kenttiä mielivaltaisista lähdekenttäjakaumista kompakteilla ja säännöllisillä pinnoilla. Menetelmä käyttää vain sähkökenttäjakaumia ja saavuttaa näin tarkan säteiden synteesin pinnolla, jonka kaarevuussäde on muutamia aallonpituuksia suurempi. Tämän ansiosta voidaan hallita suoraan säteiden ominaisuuksia, kuten aaltorintamaa, amplitudia, vaihetta ja polarisaatiota lähdepinnalta käsin. Mie-sirontateoria integroidaan analyysiin laajentamalla CBIM lähteettömään, kolmiulotteiseen kulmaspektrimenetelmään, jolloin säteet voidaan ilmaista palloharmonisien vektorikenttien avulla.

 Lähestymistapa osoittaa merkittävää potentiaalia biolääketieteen sovelluksissa, erityisesti 0,1–1 THz alueella, joka soveltuu sarveiskalvon kuvantamiseen. Simuloinnit ja teoreettiset arvioinnit vahvistavat CBIM korkean tarkkuuden, sen laajennuksen kolmiulotteiseen kulmaspektrimenetelmään ja sen soveltuvuuden Mie-sironta-analyysiin. CBIM kyky muokata aaltorintamia ja optimoida polarisaatiota vähentää perinteisten Gauss-sädemallien virheitä ja parantaa THz-sarveiskalvospektroskopian tarkkuutta. 

Tämä työ ei ainoastaan vie eteenpäin sähkömagneettisen säteiden synteesiteorian kehystä, vaan tarjoaa myös käytännön parannuksia THz-kuvantamiseen. Aaltorintaman muokkaus ja polarisaation säätö parantavat THz-kuvantamisen diagnostiikkaa kliinisessä oftalmologiassa, mikä edistää merkittävästi silmäsairauksien varhaista havaitsemista ja parempia hoitotuloksia.

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä): https://aaltodoc.aalto.fi/doc_public/eonly/riiputus/

Yhteystiedot:

Email  [email protected]


Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/53

  • Julkaistu:
  • Päivitetty: