Σχεδιασμός Και Κατασκευή Κυκλώματος Παλμών Υψηλής Ισχύος Για Τροφοδοσία Laser

Abstract

Σκοπός της διπλωματικής αυτής εργασίας είναι η σχεδίαση και κατασκευή γεννήτριας στενών παλμών υψηλού ρεύματος για την τροφοδοσία διοδικού laser. Το κύκλωμα αυτό μπορεί να αξιοποιηθεί για την ανίχνευση καρκινικών κυττάρων σε ασθενείς. Η ανίχνευση αυτή βασίζεται στο φαινόμενο του φθορισμού. Υπάρχουν ήδη μέθοδοι ανίχνευσης που βασίζονται σε αυτό το φαινόμενο. Tο καινούργιο στοιχείο που μπαίνει είναι η μελέτη της χρονικής μεταβολής της απόκρισης της φθορίζουσας ουσίας μέσα στο σκεδάζον υλικό (που στην προκειμένη περίπτωση είναι βιολογικοί ιστοί), μετά την ακτινοβόληση του καρκινικού ιστού. Η μελέτη της χρονικής μεταβολής του φθορισμού και η πληροφορία που μπορούμε να πάρουμε από αυτήν, μπορεί να αξιοποιηθεί για υπολογισμό με μεγαλύτερη ακρίβεια της θέσης και του βάθους του καρκινικού ιστού. Η φθορίζουσα ουσία στην οποία αναφερόμαστε είναι ένας φωτοευαισθητοποιητής, με συγκεκριμένες ιδιότητες, ο οποίος με την είσοδό του στον οργανισμό, κατακρατείται μόνο από τα καρκινικά κύτταρα, και στην συνέχεια αφού ακτινοβοληθεί, μπορεί να μελετηθεί το φθορισμός του για να γίνει ο εντοπισμός. Για να μπορέσουμε να μελετήσουμε την χρονική μεταβολή του φαινομένου του φθορισμού η ιδέα είναι η κατασκευή κυκλώματος τέτοιου που να οδηγεί το laser, παράγοντας πολύ στενούς παλμούς, μεγάλης έντασης (0,5Α με 2,5Α) ενώ κάθε παλμός παράγεται περίπου κάθε 50μs. Η παρούσα εργασία λοιπόν εστιάζει στο πώς θα κατασκευαστεί αυτό το κύκλωμα, ποια είναι τα προβλήματα που παρουσιάζονται και πώς μπορούν να αντιμετωπιστούν.

The purpose of this thesis is to design and construct a narrow pulse, high power current source supply for diode laser. This circuit can be used to detect cancer cells in patients. This detection is based on the fluorescence phenomenon. There are already detection methods based on this phenomenon. The novelty is the study of time variation of the response of the fluorescent substance inside the scattered material (which in this case is biological tissues), after irradiation of the tumor tissue. The study of the temporal change of fluorescence and the information we can get from it can be used to calculate more accurately the location and depth of tumor tissue. The fluorescent substance to which we refer is a photosensitizer, with specific properties, which upon entering the body is retained only by cancer cells, and then after irradiated, its fluorescence can be studied to make the identification. In order to study the time course of the fluorescence phenomenon, the idea is the construction of a circuit to drive the laser, producing very narrow current pulses (0.5 to 2.5A), one every 50us. This thesis therefore focuses on how to build this circuit what problems are encountered and how they can be addressed.