Ανίχνευση ατμοσφαιρικών βιοσωματιδίων με την τεχνική LIF-LiDAR

Βασιλείου, Χριστίνα; Vasileiou, Christina

dc.contributor.author	Βασιλείου, Χριστίνα	el
dc.contributor.author	Vasileiou, Christina	en
dc.date.accessioned	2024-01-29T11:32:14Z
dc.date.available	2024-01-29T11:32:14Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/58722
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26418
dc.rights	Default License
dc.subject	Βιοσωματίδια	el
dc.subject	Bioaerosols	en
dc.subject	Επαγόμενος φθορισμός μέσω λέιζερ	el
dc.subject	Γυρεόκοκκοι	el
dc.subject	Μύκητες	el
dc.subject	Βακτήρια	el
dc.subject	Τεχνική τηλεπισκόπησης LIF-LiDAR	el
dc.subject	Ταξινόμηση βιοσωματιδίων μέσω αλγορίθμου μηχανικής μάθησης	el
dc.subject	Laser induced fluorescence	en
dc.subject	Pollen grains	en
dc.subject	Fungi	en
dc.subject	Bacteria	en
dc.subject	LIF-LiDAR technique	en
dc.subject	Bioaerosols' classification using machine learning algorithm	en
dc.title	Ανίχνευση ατμοσφαιρικών βιοσωματιδίων με την τεχνική LIF-LiDAR	el
dc.title	Detection of atmospheric bioaerosols using the LIF-LiDAR technique	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Εφαρμοσμένη φυσική	el
heal.classification	Applied physics	en
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-10-04
heal.abstract	H παρούσα διπλωματική εργασία, αποσκοπεί στη κατανόηση της χωροχρονικής μεταβλητότητας των διαφόρων ειδών βιοσωματιδίων που αιωρούνται στην ατμόσφαιρα, μέσω της τεχνικής τηλεπισκόπησης επαγόμενου φθορισμού LIF-LiDAR (Laser Induced Fluorescence-Light Detection And Ranging). Για να γίνει αυτό είναι απαραίτητη η δημιουργία μίας βάσης δεδομένων, η οποία θα αποτελείται από τα φάσματα φθορισμού που εκπέμπει το εκάστοτε βιοσωματίδιο, όταν ακτινοβοληθεί με δέσμη λέιζερ στο φάσμα του υπεριώδους. Αρχικά, στο 1ο Κεφάλαιο επεξηγούνται κάποιες βασικές έννοιες που αφορούν στην ατμόσφαιρα, την σύστασή της και τον τρόπο που αυτή αληλλεπιδρά με την ακτινοβολία. Στην συνέχεια, αναλύονται τα εξεταζόμενα είδη βιοσωματιδίων, ενώ γίνεται και μία αναφορά στις εναλλακτικές μεθόδους ανίχνευσής τους. Το 2ο Κεφάλαιο αφορά στην φασματοσκοπία και στις αρχές λειτουργίας των οπτικών οργάνων φασματικής ανάλυσης, με το ενδιαφέρον να επικεντρώνεται στα φράγματα περίθλασης και στην θεωρία που διέπει τα κριτήρια επιλογής τους. Ακολούθως, το 3ο Κεφάλαιο παρουσιάζει την τεχνική LiDAR και την διάταξη LIF-LiDAR που βρίσκεται σε λειτουργία στα πλαίσια της πειραματικής εκστρατείας PERICLES, η οποία λαμβάνει χώρα το χρονικό διάστημα που παρουσιάζεται η παρούσα διπλωματική εργασία. Κατόπιν, περιγράφονται τα βήματα χαρακτηρισμού των σωματιδίων μέσω της παραπάνω τεχνικής. Τέλος, στο 4ο Κεφάλαιο, παρουσιάζεται η διαδικασία που ακολουθήθηκε για την in vitro λήψη των φασμάτων φθορισμού 15 βιοσωματιδίων που παρατηρούνται στην ατμόσφαιρα της Αθήνας. Τα φάσματα αυτά αναλύονται λεπτομερώς και εισάγονται, εν συνεχεία, ως βάση δεδομένων σε αλγόριθμο μηχανικής μάθησης κατασκευασμένο με σκοπό την ταξινόμηση των βιογενών σωματιδίων, τα αποτελέσματα του οποίου παρουσιάζονται, επίσης, στο τέλος του κεφαλαίου.	el
heal.abstract	The main object of this thesis is the determination of the spatio-temporal variability of various types of bioaerosols suspended in the atmosphere using the LIF-LiDAR technique (Laser Induced Fluorescence-Light Detection And Ranging). To achieve this, it is necessary to create a database consisting of the fluorescence spectra emitted by each type of bioparticle, when irradiated with an ultraviolet laser beam. The 1st Chapter is an introduction to basic concepts related to the atmosphere’s model, its composition and its interaction with radiation. Subsequently, the examined types of bioaerosols are explained, along with a reference to alternative methods of detection. The 2nd Chapter focuses on spectroscopy and the operation principles of optical instruments used for spectral analysis, in particular of diffraction gratings and the theory governing their selection criteria. The 3rd Chapter introduces the LiDAR technique and the LIF-LiDAR system in operation within the framework of the PERICLES campaign, taking place during the timeframe of this thesis. Thereafter, the steps for the characterization of particles using this technique are described. Last but not least, in the 4th Chapter, the procedure followed for the in vitro acquisition of fluorescence spectra from 15 bioaerosol species observed in the atmosphere of Athens, Greece is presented. These spectra are studied in detail and subsequently imported as a database into a machine learning algorithm, designed for the classification of bioaerosols. The results of this classification are also presented at the end of the chapter.	el
heal.advisorName	Παπαγιάννης, Αλέξανδρος	el
heal.advisorName	Papayannis, Alexandros	en
heal.committeeMemberName	Παπαγιάννης, Αλέξανδρος	el
heal.committeeMemberName	Παπαδόπουλος, Γιάννης	el
heal.committeeMemberName	Νενές, Αθανάσιος	el
heal.committeeMemberName	Papayannis, Alexandros	en
heal.committeeMemberName	Papadopoulos, Yannis	en
heal.committeeMemberName	Nenes, Athanasios	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής. Εργαστήριο Οπτοηλεκτρονικής, Λέηζερ και Εφαρμογών τους	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	136 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false