مدلسازی مونت کارلو مهاجرت فوتون برای نیازهای اپتیک زیست پزشکی و بیوفوتونیک

مدلسازی مونت کارلو مهاجرت فوتون برای نیازهای اپتیک زیست پزشکی و بیوفوتونیک

مهارت ها و شایستگی های تکنسین کوانتومی برای کوانتوم در حال ظهور

فناوری‌های مبتنی بر کوانتوم در توسعه طیف وسیعی از دستگاه‌هایی که این روزها مورد استفاده قرار می‌گیرند (مانند لیزر، ترانزیستور، LiDAR، GPS، MRI و بسیاری موارد دیگر) بسیار مفید بوده است. این فناوری‌هایی که از انقلاب کوانتومی 1.0 سرچشمه می‌گیرند، در طول 50 سال گذشته در تمدن مدرن همه‌جا حاضر شده‌اند. تجاری سازی محصول و تولید انبوه توسط دانشمندان، محققان، مهندسان و مهمتر از همه، توسط نیروی کار ماهر در فن آوری امکان پذیر شد. این نیروی کار نقش حمایتی حیاتی در تبدیل اختراعات به محصولات با حجم بالا و قابل فروش داشت. ما در حال حاضر در قلب انقلاب کوانتومی دوم هستیم که توسط تحقیقات در محاسبات کوانتومی، ارتباطات کوانتومی، رمزنگاری کوانتومی و سنجش کوانتومی تقویت شده است. پیشرفت علمی که در حال حاضر در این زمینه ها در حال رخ دادن است، نحوه درک ما از دنیای اطرافمان، نزدیک شدن به امنیت و پردازش اطلاعات حیاتی را به طور اساسی تغییر خواهد داد. دولت‌ها و نهادهای خصوصی در سراسر جهان اهمیت استراتژیک فناوری‌های مبتنی بر تحقیقات کوانتومی را درک کرده‌اند و مقدار قابل‌توجهی پول برای حمایت از برنامه‌های تحصیلات تکمیلی و مؤسسات تحقیقاتی سرمایه‌گذاری کرده‌اند که در آن دانشمندان، مهندسان و سایر متخصصان مدرک‌های پیشرفته کسب می‌کنند و بلافاصله درگیر می‌شوند. تحقیق فعال کوانتوم 2.0 تا جایی که ما می دانیم و با وجود سرمایه گذاری قابل توجه در تحقیقات کوانتومی، هیچ تلاش یا برنامه فعالی وجود ندارد که نیروی کار فناوری کوانتومی را در سطح تکنسین برای پشتیبانی از Quantum 2.0 آموزش دهد. از طرف دیگر، صنعت کوانتومی به وضوح نیاز به تکنسین های کوانتومی بسیار ماهر را شناسایی کرده است که قادر به حمایت از تجاری سازی محصولات و اختراعات جدید هستند. فقدان نیروی کار آموزش دیده تکنسین کوانتومی یک نقص بزرگ است که ممکن است تأثیر منفی عمیقی بر چشم انداز بلند مدت و پایداری صنعت کوانتومی در حال ظهور داشته باشد. پروژه EdQuantum که از طریق برنامه آموزش فناوری پیشرفته (ATE) بنیاد ملی علوم (NSF) تامین می شود، تلاشی برای رفع این کاستی و ارائه یک برنامه درسی کاملاً تعریف شده است که از طریق آن تکنسین های فوتونیک و لیزر فعلی مهارت بیشتری پیدا می کنند. با مهارت‌ها و شایستگی‌های جدید فناوری‌های مبتنی بر تحقیقات کوانتومی. این مقاله نتایج مرحله اول پروژه EdQuantum - بررسی صنعت کوانتومی را ارائه می‌کند. در چند ماه گذشته، ما به دنبال اطلاعاتی از صنعت کوانتوم بودیم که یک تکنسین کوانتومی آینده باید چه مهارت‌ها و شایستگی‌هایی برای پشتیبانی از نیازهای نوظهور خود داشته باشد. نتایج جمع‌آوری‌شده در طول بررسی به همراه تأثیر آن بر برنامه درسی پیشنهادی در این مقاله ارائه شده است.

بخش ویژه آموزش و پرورش در علوم و فناوری های کوانتومی

مجله نوروفوتونیک

"ضبط لاکتات مبتنی بر فیبر با حسگرهای انتقال انرژی تشدید فلورسانس با اعمال تصحیح رزونانس مغناطیسی مصنوعات همودینامیک"

مونت کارلو برای اپتیک زیست پزشکی

قسمت جلویی تعاملی ابزار محاسباتی آنلاین مونت کارلو مجموعه ای از برنامه ها را ارائه می دهد. 1 اکتبر: توموگرافی انسجام نوری.

مونت کارلو برای اپتیک زیست پزشکی

تشخیص نوری و لیزر به طور گسترده در تعدادی از کاربردها، از جمله تحقیقات سرطان، زیست شناسی عروقی و تکاملی، پوست، داروسازی، علوم مواد، مواد غذایی، و صنایع آرایشی و بهداشتی استفاده می شود. تکنیک های نوری طیف گسترده ای از راه حل های عملی را برای تشخیص های غیرتهاجمی در طیف وسیعی از مطالعات از تک سلولی گرفته تا بیوپسی از بافت های بیولوژیکی خاص و کل اندام ها ارائه می دهند.

تاریخچه مدل سازی مونت کارلو انتقال نور در بافت ها با استفاده از mcml.c

کدهای مونت کارلو در اپتیک زیست پزشکی

مقدمه

تأیید یک کد مونت کارلو (MC) جنبه مهمی از کل فرآیند تأیید است که جامعه علمی را از قابلیت اطمینان نتایج آن اطمینان می دهد.1 در فرآیند تأیید، می توانیم بین مرحله تأیید و مرحله تأیید تمایز قائل شویم. . تأیید یک کد MC معمولاً با مقایسه بین نتایج آن و نتایج بدست آمده با معیارهای تحلیلی، 1-3 یا اغلب با کدهای MC تأیید شده قبلی انجام می شود. در مقابل، اعتبار سنجی یک کد MC با مقایسه بین نتایج آن و نتایج به دست آمده با آزمایشات انجام می شود. در دهه‌های گذشته، مدل‌سازی ساختارهای بافتی ناهمگن در کدهای MC برای انتقال فوتون نیازمند توسعه الگوریتم‌هایی با پیچیدگی فزاینده است. بنابراین، نیاز به یک روش راستی‌آزمایی کامل بیش از پیش ضروری شده است.

موچین های نوری

پیکربندی آزمایشی موچین های نوری معمولی. یک تلسکوپ ساده برای گسترش پرتو لیزر به منظور پر کردن بیش از حد دیافراگم پشت هدف استفاده می شود. پرتو لیزر منبسط شده، که توسط یک آینه دو رنگ (DM1) منعکس شده است، با هدف جفت می شود. پرتو لیزر توسط هدف متمرکز شده و یک تله نوری را تشکیل می دهد. QPD در یک صفحه مزدوج کندانسور قرار می گیرد تا نور پراکنده رو به جلو را که توسط آینه دو رنگ (DM2) منعکس می شود جمع آوری کند. ذرات به دام افتاده با دوربین CCD تصویربرداری می شوند.

تله گذاری نوری با نور ساختار یافته

خلاصه

تله نوری تعامل بین نور و ماده برای دستکاری اجسام ریز از طریق انتقال تکانه را توصیف می کند. در مورد به دام انداختن سه بعدی با یک پرتو، به آن موچین نوری می گویند. موچین های نوری ابزاری قدرتمند و غیرتهاجمی برای دستکاری اجسام کوچک هستند و در بسیاری از زمینه ها از جمله فیزیک، زیست شناسی، مواد متراکم نرم و غیره ضروری شده اند. در روزهای اولیه، به دام انداختن نوری معمولاً با یک پرتو گاوسی انجام می شد. در سال های اخیر، ما شاهد پیشرفت سریعی در استفاده از پرتوهای نوری ساختاریافته با فاز، دامنه و پلاریزاسیون سفارشی در تله گذاری نوری بوده ایم. ویژگی‌های پرتو غیرمعمول، مانند تکینگی‌های فاز روی محور و ماهیت ثابت انتشار، قابلیت‌های جدیدی را برای مطالعه ریزدستکاری در مایع، هوا و خلاء باز کرده است. ما پیشرفت های اخیر در زمینه تله گذاری نوری را با استفاده از پرتوهای نور ساختار یافته خلاصه می کنیم.

الکتروفیزیولوژی قلب

الکتروفیزیولوژی قلب

سنجش فعالیت قلبی