Wyniki 11-17 spośród 17 dla zapytania: authorDesc:"Dariusz Szabra"

Analiza rozwoju systemów bezprzewodowej łączności optycznej DOI:10.15199/13.2017.7.1


  Istotnym elementem rozwoju współczesnego świata jest możliwość wymiany informacji. Obecnie głównym standardem staje się szerokopasmowy dostęp światłowodowy. Jednak nie wszędzie jest możliwe zastosowanie infrastruktury światłowodowej np. w obszarach o gęstej zabudowie miejskiej, na terenach chronionych, czy też w wypadku konieczności zachowania bezwzględnego bezpieczeństwa danych. Alternatywą dla tych systemów są urządzenia łączności bezprzewodowej. W ubiegłym wieku ważną rolę odgrywały łącza mikrofalowe (radiolinie). Jednakże utrzymanie takich systemów jest coraz trudniejsze ze względu na nasycenie częstotliwości radiowych szczególnie w dużych miastach, wrażliwość na zakłócenia, duże niebezpieczeństwo przechwycenia poufnych danych, obawy o negatywny wpływ na zdrowie, czy wysokie opłaty licencyjne za użytkowane pasmo częstotliwości. Obecny rozwój technologii optoelektronicznych umożliwił opracowanie tzw. łączy optycznych w otwartej przestrzeni, które pozbawione są powyższych wad. W literaturze anglojęzycznej noszą one nazwę Free Space Optics - FSO. Systemy FSO, mimo że stosowane były w wojsku od ponad 30 lat, dopiero od kilkunastu lat znajdują coraz szersze zastosowanie w cywilnych sieciach dostępowych. Umożliwiają one nie tylko nawiązanie łączności pomiędzy dwoma indywidualnymi użytkownikami, ale także zapewniają połączenie z punktami węzłowymi. Mogą być również zastosowane jako mosty do różnych rodzajów sieci Ethernet 10/100/1000 oraz ATM 155 Mb/s. Coraz częściej technologię FSO uważa się za alternatywę, a w niektórych wypadkach uzupełnienie, dla łączności światłowodowej czy radiowej. Jej zaletą, w porównaniu z systemami radiowymi, jest mała rozbieżność wiązki oraz duża odporność na zakłócenia elektromagnetyczne. Łącza FSO mogą zapewnić wzrost poziomu bezpieczeństwa przesyłanych danych przy jednoczesnym zachowaniu niskich kosztów oraz krótkiego czasu montażu [1]. Jednak ograniczeniem jej zastosowania jest znaczny wpływ [...]

SYSTEM LASEROWEJ TRANSMISJI DANYCH W OTWARTEJ PRZESTRZENI WYKORZYSTUJĄCY OKNO TRANSMISYJNE 8-12 um DOI:10.15199/13.2019.11.1


  Łącza optyczne w wolnej przestrzeni zapewniają komunikację między węzłami nadawczymi i odbiorczymi w warunkach kontaktu wzrokowego. Do przesyłania informacji stosuje się światło propagujące się w atmosferze. Już w roku 1880 A.G.Bell zademonstrował działanie fotofonu, który mógł przenosić sygnały głosowe modulowane promieniowaniem słonecznym na odległość ok. 200 metrów [1]. Mimo tak wczesnego odkrycia, dopiero pod koniec lat 70. XX wieku, nastąpił szybki rozwój komunikacji FSO wraz z pojawieniem się zaawansowanych urządzeń optycznych, takich jak lasery i detektory. Pierwsze komercyjne łącze FSO zostało użyte w Japonii w 1970 roku do obsługi ruchu lotniczego. Obecnie technologia FSO jest rozwijana pod kątem spełnienia wymagań wojskowych dotyczących szybszej i skrytej komunikacji [2]. Również agencje badań kosmicznych intensywnie pracują nad jej zastosowaniem do zabezpieczenia wypraw kosmicznych, takich jak misje na Marsie i sondy księżycowe. Pomimo tego technologia FSO nie mogła przez długi czas zdobyć rynku niezawodnych sieci komunikacyjnych zdominowanych przez istniejącą infrastrukturę radiową i mikrofalową (ang. Radio Frequency - RF). Technologia FSO była zawodną techniką komunikacji, szczególnie w warunkach mgły, deszczu, śniegu i turbulencji atmosferycznych, które prowadzą do rozproszenia i utraty sygnału optycznego [3]. Obecnie pojawiła się jednak komercyjna potrzeba jej zastosowania wynikająca z poważnego spadku przepustowości i coraz większego zapotrzebowania na szybkość transmisji danych. Pod tym względem, systemy FSO mogą być doskonałą alternatywą dla łączy RF do przesyłania danych i głosu. Dodatkowo, łącza optyczne działają w paśmie wolnym od licencji i dlatego można je bardzo wygodnie wykorzystać do komunikacji krótkiego zasięgu, szczególnie jako rozwiązanie "ostatniej mili" [4]. Łącze FSO w takiej konfiguracji wypełnia lukę w przepustowości między użytkownikiem końcowym, a węzłem sieci. Pomimo, że zakłócenia at[...]

Projekt sensora par materiałów wybuchowych

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono wstępne wyniki badań sensora par materiałów wybuchowych. Idea pracy sensora polega na pomiarze stężenia tlenków azotu jedną z najczulszych metod spektroskopowych - spektroskopii strat we wnęce optycznej (CEAS - ang. cavity enhanced absorption spectroscopy). W sensorze planuje się zastosowanie dwóch torów detekcyjnych umożliwiających wykrywanie tlenku i podtlenku azotu. W celu uzyskania dużej czułości i selektywności przyrządu, jako źródła promieniownia docelowo zostaną użyte lasery QCL pracujące w zakresie długości fal: 5,23m - 5,29m dla NO, oraz 4,46 m - 4,48 m dla N2O. Abstract. The preliminary outcomes of investigations concern a sensor of explosive materials vapours are presented. In the sensor concentration measurements of nitrogen oxides with cavity enhanced absorption spectroscopy method (CEAS) is applied. It is one of the most sensitive optoelectronic gas detection technique. There are two diagnostics lanes provide to parallely detect both nitric oxide (NO) and nitrous oxide (N2O) trace concentrations. To achive high sensitivity there will be used two quantum cascade lasers (QCL), the lasing wavelength of which will be from ranges: 5.23m - 5.29m (for NO) and 4.46m - 4.48m (for N2O). (Project of explosive material vapours sensor). Słowa kluczowe: wykrywanie materiałów wybuchowych, sensor tlenków azotu, NOx, CEAS. Keyword: explosives detection, nitrogen oxide sensor, NOx, CEAS. Wprowadzenie Do wykrywania materiałów wybuchowych stosowane są metody, w których wykorzystuje się ich charakterystyczne fizyczne cechy. Do takich cech można zaliczyć: widmo pochłanianego lub emitowanego promieniowania elektromagnetycznego, zdolność jonizacji i sorbowania się na adsorbentach, współczynnik załamania światła i inne. Metody wykrywania materiałów wybuchowych można podzielić na:  metody z próbkowaniem radiacyjnym (ang. bulk detection),  wykorz[...]

Analiza możliwości wykrywania biomarkerów w wydychanym powietrzu


  Od kilku lat trwają intensywne prace nad wykrywaniem w oddechu markerów chorobowych. Analizując wydychane powietrze można rozpoznać, czy dana osoba jest zdrowa czy chora. Powietrze wydychane przez zdrowego człowieka zawiera azot, tlen, ditlenek węgla, parę wodną, o względnie dużym stężeniu, oraz wiele innych związków chemicznych, jak np. aceton, izopren, propanol o stężeniu na poziomie ppb (ang. parts per billion) i mniejszym oraz ponad tysiąc innych składników, których stężenie jest zawarte w przedziale ppb-ppt (ang. parts per trillion) [1]. Chore komórki mogą powodować zmianę stężenia poszczególnych składników wydychanego powietrza lub wydzielać inne substancje lotne niespotykane u człowieka zdrowego. Są to tzw. biomarkery, których wykrycie i określenie stężenia może stanowić bardzo wczesny wskaźnik choroby i być szczególnie przydatne na etapie diagnostyki, monitorowania oraz leczenia. Kłopot polega na tym, że trzeba powiązać konkretne substancje gazowe z rodzajem choroby. W przypadku nowotworu płuc udało się zidentyfikować ponad 20 lotnych substancji, które powstają podczas jego rozwoju. W tabeli przedstawiono biomarkery wybranych schorzeń i metody ich wykrywania. Ważnymi markerami schorzeń są także lotne związki organiczne, które powstają podczas procesów metabolicznych. Jednakże ich wykrycie jest stosunkowo trudne, ze względu na konieczność określenia poziomu stężenia szerokiej gamy związków. Często do wykrywania gazów stosuje się chromatografię gazową i spektometrię masową [1]. Chromatografia gazowa umożliwia ustalenie procentowego składu mieszanin związków chemicznych, natomiast spektrometria mas - rodzaj substancji na podstawie pomiaru stosunku masy do ładunku elektrycznego jonów. Te dwie metody umożliwiają określenie dokładnej zawartości danej substancji w próbkach wydychanego powietrza. Znając wyniki takich pomiarów, lekarz jest w stanie odróżniać próbki pochodzące od ludzi zdrowych i chorych. Trudność wykrywania c[...]

WYBRANE ZASTOSOWANIA UKŁADÓW DETEKCJI PROMIENIOWANIA OPTYCZNEGO w nowoczesnych systemach optoelektronicznych DOI:10.15199/13.2019.1.2


  Detekcja promieniowania optycznego jest istotnym zagadnieniem w wielu dziedzinach nauki oraz w urządzeniach powszechnego użytku. Światowy rynek układów detekcyjnych i fotodetektorów jest obecnie stymulowany przez znaczące postępy rozwoju technologii optoelektronicznych. Zalety systemów wykorzystujących te technologie, takie jak zintegrowana funkcjonalność, zwiększona wydajność, duża niezawodność i szybkość działania powodują, że znajdują one coraz szersze zastosowaniew systemach transmisji danych, bezpieczeństwa, w branży obronnej i lotniczej oraz w aparaturze medycznej. Przewiduje się, że światowy rynek produkcji najczęściej stosowanych fotodetektorów, jakimi są fotodiody, wzrośnie z 444,8 milionów USD w 2017 roku do 867,7 milionów USD w roku 2026 [1]. Kluczowymi czynnikami wpływającymi na ten rozwój są sukcesy technologii półprzewodnikowej i pojawienie się możliwości nowych zastosowań (np. spektroskopia optyczna, bezprzewodowa transmisja optyczna, wykrywanie obiektów i substancji). Zespół Detekcji Sygnałów Optycznych IOE (ZDSO) prowadzi działalność dydaktyczną oraz naukową w zakresie systemów optoelektronicznych i detekcji sygnałów optycznych. Prace badawczo-rozwojowe są ukierunkowane m.in. na laserowe systemy transmisji danych (ang. Free Space Optics - FSO), systemy wykrywania śladowych stężeń niebezpiecznych gazów, par materiałów wybuchowych i gazowych biomarkerów chorób w ludzkim oddechu. Główne zaplecze badawcze Zespołu stanowi laboratorium laserowej spektroskopii absorpcyjnej (ang. integrated Laboratory of the Applied laser absorption Spectroscopy - iLABS) oraz laboratorium detekcji sygnałów optycznych (ang. integrated Laboratory of Optical Detection Systems - iLODS). Nowoczesna infrastruktura tych laboratoriów umożliwia realizację prac badawczo-konstrukcyjnych do VI poziomu gotowości technologii w zakresie: ● niskoszumowych układów detekcji sygnałów optycznych, ● metrologii optoelektronicznej (pomiary [...]

Optoelektroniczny system sensorów biomarkerów zawartych w wydychanym powietrzu DOI:10.15199/13.2016.9.12


  W artykule omówiono optoelektroniczny system sensorów biomarkerów zawartych w wydychanym powietrzu. System ten składa się z pięciu bloków funkcjonalnych: układu pobierania próbek (UPP), układu kondycjonowania (UK), czujnika CEAS (ang. Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy), dwuwidmowego czujnika MUPASS (ang. MUltiPass Absorption Spectroscopy System), oraz układu przetwarzania sygnałów (UPS). Układ UPP służy do pobrania od pacjenta próbki wydychanego powietrza z górnych lub z dolnych dróg oddechowych. Zadaniem UK jest minimalizacja wpływu interferentów, jakimi są m.in. para wodna, czy ditlenek węgla. Czujnik CEAS umożliwia wykrywanie tlenku azotu. Dla tego markera uzyskano granicę wykrywalności około 30 ppb. Do detekcji metanu i tlenku węgla zastosowano dwuwidmowy sensor MUPASS z jedną komórką wieloprzejściową. Dla metanu uzyskano granicę wykrywalności 100 ppb, natomiast dla tlenku węgla wyniosła ona 400 ppb. Słowa kluczowe: sensory optoelektroniczne, analiza wydychanego powietrza, biomarkery.Powietrze wydychane z płuc ludzkich jest mieszaniną azotu, tlenu, dwutlenku węgla, pary wodnej oraz śladowych ilości innych gazów, w tym przeszło 1000 lotnych związków organicznych o stężeniu od kilku ppm do nawet setek ppt [1]. Badanie związków endogennych (wytwarzanych wewnątrz organizmu) może stanowić istotne źródło informacji o stanie zdrowia, natomiast związki egzogenne (dostarczane z pożywieniem), o ile występują w niestandardowych stężeniach, mogą wskazywać na ewentualne stany wywołane zażywaniem lekarstw lub oddziaływaniem zanieczyszczonego środowiska. Obecność chorych komórek w organizmie ludzkim powoduje zmiany stężenia poszczególnych składników wydychanego powietrza, tzw. biomarkerów. Biomarkerami mogą być również inne substancje lotne, niespotykane zazwyczaj w oddechu człowieka zdrowego. W Polsce od kilku lat są prowadzone prace badawcze nad wykrywaniem markerów chorobowych w wydychanym powietrzu. Początkowo problematyką tą[...]

Sensory optoelektroniczne do detekcji markerów chorobowych z laserami przestrajalnymi w zakresie < 2,5 mikro m DOI:10.15199/13.2016.9.16


  Pewne związki chemiczne występujące w oddechu ludzkim (zwane biomarkerami) dostarczają informacji o stanie zdrowia organizmu. W artykule tym prezentujemy wyniki doświadczeń dotyczących wykrywania biomarkerów takich jak tlenek węgla, metan, amoniak i aceton przy użyciu laserowej spektroskopii absorpcyjnej w zakresie UV-NIR. Dla większości związków wymienionych powyżej osiągnięte zostały czułości detekcji umożliwiające zastosowanie optoelektronicznych sensorów do wykrywania chorób. Słowa kluczowe: sensory optoelektroniczne, analiza wydychanego powietrza, biomarkery.W powietrzu wydychanym z płuc ludzkich, obok głównych gazów (N2, O2, CO2, H2O), wykryto około 3000 innych związków [1] Nadmiar pewnych związków (nazywanych biomarkerami) jest związany z niektórymi chorobami. Obecnie obserwuje się szybki postęp w rozwoju metod analizy oddechu. Umotywowane jest to wielkim potencjałem rozpoznawania tą drogą chorób lub monitorowania terapii. Metody te są względnie nieskomplikowane, bezbolesne, niestresujące i nieinwazyjne [2]. Absorpcyjna spektroskopia laserowa umożliwia szybkie i precyzyjne wykrywanie niektórych związków w oddechu. Takie instrumenty będą mogły być stosowane w praktyce klinicznej do wykrywania chorób w czasie rzeczywistym. Układy doświadczalne Wykrywanie biomarkerów metodami optycznymi polega na pomiarze tłumienia światła w komórce zawierającej badaną próbkę wydychanego powietrza [3]. Wymaganą selektywność detekcji osiąga się dzięki użyciu światła laserowego, którego długość fali jest precyzyjnie dopasowana do charakterystycznej linii widmowej danego związku. Biomarkery należą do grupy związków, które występują w oddechu w zakresie niewielkich stężeń tj. od dziesiątków ppt do dziesiątków ppm. Przy dużej liczbie związków występujących w wydychanym powietrzu ich widma absorpcyjne mogą się nakładać i zakłócać. W szczególności cząsteczki ditlenku węgla i pary wodnej występujące w oddechu w wysokim stężeniu (do 5%) należą d[...]

« Poprzednia strona  Strona 2