Flekker

SPECKS (fra den engelske flekken - flekk, flekk) - en flekkete struktur i fordelingen av intensiteten til sammenhengende lys reflektert fra en grov overflate, hvis ruhet er sammenlignbar med bølgelengden til lys, eller overført gjennom et medium med tilfeldige svingninger i brytningsindeksen. S. oppstår på grunn av interferens av lys spredt avgang. gjenstandens råhet. Siden overflaten til objektet blir belyst av sammenhengende lys, forstyrrer alle spredte stråler og forstyrrelser. bildet er ikke periodisk, men kaotisk. struktur. I fig. Figur 1 viser et fotografi av en flekkestruktur som stammer fra spredningen av en høyintensiv (laser) lysstråle som passerer gjennom frostet glass.

To tilfeller av S.s dannelse kan skilles i rommet til objekter og i rommet til bilder. I rommet til objekter oppstår det såkalte. Generelt S. Laserlys (fig. 2) lyser en grov, diffust spredt overflate; den totale amplituden til lysbølgen på observasjonspunktet er summen av vektorene til bølgelamplitudene spredt av alle punkter på den belyste overflaten. Disse bølgene har tilfeldige faser, og som et resultat av deres tilsetning oppnås en tilfeldig resulterende amplitude. Når koordinatene til observasjonspunktet endres, tar den totale amplituden (og intensiteten) forskjellige, også tilfeldige verdier, noe som forårsaker utseendet til C. Det tverrgående skiftet av observasjonspunktet (uten å endre avstanden til spredningsflaten) fører til en rask endring i baneforskjellen mellom de forstyrrende bølgene og følgelig til småskala endringer i intensitet. Observasjonspunktets lengdeforskyvning fører til relativt langsomme endringer i baneforskjellen og følgelig til relativt store intensitetssvingninger. Dr. ord, separate S. har den sigarformede formen utvidet langs observasjonsretningen.

Fig. 1. Fotografi av objektive flekker.

Fig. 2. Skjema for dannelse av en objektiv flekkestruktur: L - laser; RP - spredningsoverflate; S - observasjonspunkt.

Gjennomsnittlig tverrgående flekkdiameter

hvor er vinkelen. diameter på en grov overflate opplyst av sammenhengende lys. Gjennomsnittlig langsgående flekkstørrelse

I rommet til bilder, såkalt subjektiv S. Når man observerer subjektiv S., viser seg at bildet av objektet er modulert av flekkstruktur. I dette tilfellet, jfr. S.s størrelser er også beskrevet av f-lami (1) og (2), hvor - en vinkel. dimensjonene til linsen som danner bildet (fig. 3). Subjektivt S. er forårsaket av interferens av bølger som stammer fra alle elementer i mikrostrukturen på overflaten av objektet i det optiske oppløsningsstedet. systemer, dvs. antas at opt. systemet tillater ikke overflatemikrostruktur.

Fig. 3. Skjema for dannelse av en subjektiv flekkestruktur (bildestruktur): L - laser; RP - spredningsoverflate; L er linsen; S - bildepunkt.

Fig. 4. Halo diffraksjon med Unge band.

Flekksstrukturen til bilder vises både når du fotograferer i sammenhengende lys, og i holografi. I sistnevnte tilfelle bestemmes S. dimensjoner også av f-lammene (1) og (2), hvor er vinkelen. hologramstørrelser.

Flekker forstyrrer undersøkelsen av objekter opplyst av sammenhengende lys, dekomporter derfor. metoder som kommer ned til begge skapningene. til en reduksjon i størrelsen på C. eller til gjennomsnitt av flekkestrukturen over tid med en tilfeldig endring i fordelingen av fasen av bølgen som lyser opp objektet (eller hologram). Men S. har en bred praktiskhet. anvendelse i flekkfotografering og flekkinterferometri [1-3, 5] for registrering av forskyvninger og deformasjoner av objekter med en diffus overflate, for måling av overflateuhet, i astronomi for måling av stjerners tilsynelatende diameter og i studiet av binære stjerner.

Den enkleste versjonen av fotografering av flekker kommer til å fotografere et objekt på samme fotografiske plate før og etter forskyvning eller deformasjon. Når du lyser opp et flekkfotografi oppnådd på denne måten med en ikke ekspandert laserstråle, observeres en glorie med diffraksjon med Unge bånd i fjernsonen (fig. 4), hvis orientering og periode bestemmes av retningen og størrelsen på objektets forskyvning mellom eksponeringene. Med endringer i mikrostrukturen til objektet mellom eksponeringer, som kan skyldes erosjon eller overflatekorrosjon, kontaktinteraksjoner med andre legemer, slitasje osv., Reduseres identiteten til flekkstrukturene som er dannet av objektet før og etter skiftet, og kontrasten til de unge båndene avtar, som brukt til å studere disse fenomenene.

I tillegg til bilder. varianter av flekkfotografering og flekkinterferometri er også utviklet ved elektroniske versjoner av disse metodene, som reduseres til elektronisk registrering og sammenligning av flekkekonstruksjoner registrert før og etter endringer som har skjedd med et objekt, f.eks. bruker tv. systemer [2, 3].

Lit.: 1) Franson M., Speckle Optics, trans. med franskmennene., M., 1980; 2) Laserflekk og relaterte fenomener, red. av J. C. Dainty, 2 utg., B.- [a. o.], 1984; 3) Dzhuns R., Wykes K., Holographic and speckle interferometry, trans. fra engelsk., M., 1986; 4) Ves tch Ch., Holografisk interferometri, trans. fra engelsk., M., 1982; 5) Klimenko I.S., Holography of focused images and speckle interferometry, M., 1985; 6) Optisk holografi, red. G. Caulfield, trans. fra engelsk., t. 1-2, M., 1982; 7) Ostrovcky Yu. I., Shchepinov V. P., Yakovlev V. V., Holografisk interferometri i eksperimentell mekanikk, B.- Heidelberg - N. Y., 1990. Yu. I. Ostrovsky.

Flekkkonstruksjon

2.5. Dannelsen av flekkfelter i interaksjon av lys med diffuse gjenstander [20-22]

Når en observatør undersøker eller fotograferer i et sammenhengende lys et diffust reflekterende eller overførende objekt, virker strukturen til den oppdagede strålingen kornete for ham. Det ser ut til at den er dekket med mange små, tilfeldig beliggende lyse og mørke flekker - de såkalte flekkene. Felt med lignende struktur kalles flekk- eller flekkfelt..

2.5.1. Flekkenes fysiske natur og deres størrelse

Flekkenes fysiske natur er veldig enkel. De er resultatet av interferens fra mange lysbølger fra forskjellige punkter av objektet. Hvis vi antar at flekkfeltet er dannet som et resultat av jevn belysning av en diffusor (for eksempel frostet glass) med bredde L, kan flekkstørrelsen estimeres ut fra følgende hensyn.

For enkelhets skyld vurderer vi avhengigheten av intensiteten bare på y-koordinaten. Flekskonstruksjonen observert i planet i en avstand z fra diffusoren er en superposisjon av interferensmønstre som oppstår fra spredning av lys av hvert par par på diffusoren. Alle to punkter som er adskilt med en avstand l gir interferenskant med en frekvens. De tynneste stripene d.v.s. båndene med størst romfrekvens vil bli dannet av ekstreme punkter i diffusoren. For kortere avstander l er det et stort antall par par som gir bånd med en frekvens bestemt av avstanden mellom dem. Antallet par av slike punkter atskilt med en avstand l er proporsjonal med L-l. Ulike forstyrrelsesfriser vil ha faser som er tilfeldige i forhold til hverandre, og når du danner ensemblet gjennomsnittlig belysning, er bidraget fra interferensmønstre med forskjellige båndfrekvenser proporsjonalt med det tilsvarende antall par spredningspunkter. Siden antallet av sistnevnte er proporsjonalt med forskjellen L-l, som igjen er proporsjonal med f max -f, vil fordelingen av belysning over frekvensen av båndene være lineær. Gjennomsnittsfrekvensen til bandene er

og derfor er lysfordelingen skrevet i en "typisk flekk" skrevet som følger:

Flekkebredden anses å være avstanden mellom punktene der jeg synker til halvparten av sin maksimale verdi, dvs.. Så vi kan anta at størrelsen på en typisk flekk (eller, som er den samme tingen, den gjennomsnittlige flekkstørrelsen) er

2.5.2. Flekkefotografering og flekkinterferometri

I optikken for koherent stråling blir flekker ofte betraktet som optisk støy, noe som fører til en forringelse av bildekvaliteten og en reduksjon i klarheten i interferensmønsteret. Imidlertid, ved bruk av spesielle metoder, kan dette fenomenet med hell brukes til å skape grunnlaget for en ny type måleutstyr..

Speckle-fotografering er en metode for å måle flate forskyvninger, deformasjoner, rotasjoner og vibrasjoner med moderat følsomhet. For å gi en grunnleggende ide om flekkfotografering vurderer vi ordningen for måling av planforskyvning, som er vist på fig. 2.5.2 a.

En linse med en brennvidde f og en diameter D danner et bilde av overflaten til objektet i fotolagets plan. Avstanden til objektet l 0 og til bildet l i er relatert av ligningen

Bildet som er dannet i fotolagets plan moduleres av et tilfeldig flekkmønster med en karakteristisk størrelse bs bestemt av linsens blenderåpning:

Hvis objektet forskyver seg i vertikal retning med verdien av L y, vil den relative fasen for hver av de mange strålene som deltar i dannelsen av hver flekk forbli uendret.

Derfor skifter flekkmønsteret ganske enkelt i planet til fotografisk plate som en helhet med verdien av ML y, hvor M er den tverrgående økningen i det optiske systemet. Tilsvarende vil flekker skifte etter verdien til ML x hvis objektet beveger seg i horisontal retning med L x. Bevegelsen av flekkmønsteret for slike bevegelser i planet avhenger ikke av lysvinkelen q i.

For å måle planetforskyvningen av en gjenstand blir platen utsatt to ganger - en gang før den beveger seg og en gang etter den. Hvis vi antar at forskyvningsverdien L overstiger flekkstørrelsen bs, oppnås på den utviklede fotografiske platen et fotografi av et par identiske flekkmønster forskjøvet med en avstand ML. ML-avstanden for hvert flekkpar kan måles direkte ved mikroskopisk undersøkelse av platen. En alternativ metode er koherent-optisk prosessering av et fotografi, som et resultat av at skjevheten kan representeres som et mønster av interferensfronter. Platen plasseres i en konvergerende laserstråle dannet av en linse med brennvidde f T, som vist på fig. 2.5.2 b.

Opplysningsfordelingen i linsens bakre fokalplan består av en lys sentral flekk omgitt av et flekkmønster modulert av bånd med en kosinusintensitetsfordeling. Et lyst sentralt sted dannes av udrukket lys som passerer gjennom den fotografiske platen; Det modulerte flekkmønsteret er dannet ved lysdiffraksjon på flekkestrukturen registrert på den fotografiske platen. Streker med en kosinusfordeling dannes som et resultat av det faktum at hvert par av korresponderende flekker fungerer som et par identiske sammenhengende lyskilder som danner Youngs bånd (Fig. 2.5.3, c).

Orienteringen av båndene er normal for forskyvningsvektoren L i planet. Verdien av L kan bestemmes ved å bruke ligningen

I henhold til dette, hvis flekkene i hvert par i fotografiet er atskilt med intervallet d s, er avstanden mellom båndene d f = l f T / d s. Derfor er bevegelsen til objektet i flyet

hvor l er bølgelengden til laserstrålingen som brukes til å danne båndene; f T er brennvidden til konverteringslinsen; M - en økning i det optiske systemet som brukes til å oppnå fotografering av flekker; d f er avstanden mellom båndene.

I motsetning til fotografering av flekker, er flekkinterferometri en klasse av målemetoder med betydelig høyere følsomhet, der koherent tilsetning (interferens) av et felt med en flekkstruktur, med en plan referansebølge eller med et annet felt som har en flekkstruktur.

Her begrenser vi oss til en vurdering av metoden ved bruk av referansebølgen. Anta at laserlys er spredt av en grov overflate i retning av en skjerm eller film. Den karakteristiske flekkstørrelsen er lik, der z er avstanden fra objektet til observasjonsplanet og D er objektets diameter. Hvis en linse brukes til å få et bilde, der D / f er objektivets relative blenderåpning. Hvis det brukes en plan koherent bølge for å diffuse lys, hvis intensitet er lik gjennomsnittsintensiteten til flekkemønsteret, vil dette føre til veldig betydelige endringer i oppførselen til flekkmønsteret når objektet beveger seg mot eller bort fra observatøren. Basert på statistiske studier av flekkers langsgående struktur, kan flekker bli representert som formasjoner som har en langstrakt struktur til høyre for linsen som bygger bildet (fig. 2.5.4). Derfor, hvis objektet beveger seg langs aksen, vil endringer i strukturen til flekkmønsteret i bildeplanet være ubetydelige. Med andre ord, en liten forskyvning i aksial retning fører ikke til en endring i den relative fasen av lysstrålene spredt av individuelle punkter på overflaten. Av denne grunn er fotograferingsmetoder praktisk talt ufølsomme for normale forskyvninger. Anta nå at en referansebølge som forplanter seg i z-retningen er lagt på et lysfelt med en flekkstruktur. Da er det observerte flekkemønsteret resultatet av forstyrrelse av flekkfeltet med referansebølgen. Hvis objektet beveger seg en avstand z, vil den relative fasen til disse to feltene endres til

hvor q er innfallsvinkelen til stråling på objektet.

Derfor vil belysningen av flekkmønsteret med jevne mellomrom endre seg når objektet beveger seg i aksial retning. Hvis

da vil flekkemønsteret være identisk med mønsteret som tilsvarer den opprinnelige posisjonen til objektet som z = 0 for. Hvis

da vil kontrasten bli snudd, det vil si at områder som opprinnelig var mørke, nå blir lyse og omvendt. Derfor, hvis en gjenstand beveger seg sakte i aksial retning, ser det ut til at flekkene flimrer. Et flekkinterferometer basert på denne effekten kan brukes til å observere modusstrukturen til overflatevibrasjoner. Den undersøkte overflaten blir belyst med laserlys, og bildet er konstruert med en blenderåpning med variabel diameter, slik at flekkstørrelsene kan endres. Lyset spredt av nodalregionene på overflaten danner et tydelig bevegelsesfritt flekkmønster i observasjonsplanet. Imidlertid varierer flekkbelysningen på andre punkter i bildet periodisk med overflatevibrasjon, og hvis bildet blir observert visuelt eller fotografert med en eksponeringstid som overskrider svingningsperioden, blir spleksbelysningen gjennomsnitt, og skaper en relativt jevn belysning. Et slikt bilde kalles et flekkinterferogram. Observatøren kan oppdage nodalområder, siden flekker på disse stedene har høy kontrast. På bildet av de vibrerende seksjonene er flekkekontrasten lav. Dermed kan strukturen til flekkinterferogrammer brukes til å bedømme dynamikken i forskyvningen av individuelle overflateseksjoner.

2.6. Stokastisering av lysstråler i kanaler med regelmessig fordeling av inhomogeniteter. Optisk kaos og fraktale strålestrukturer [23-25]

Strålingsstokastiseringsprosessene som er vurdert i avsnitt 2.4–2.5 er direkte forårsaket av en tilfeldig fordeling av middels inhomogeniteter eller uregelmessigheter i reflekterende overflater. Imidlertid er det en fundamentalt annen mekanisme for stokastisering av opprinnelig vanlige lysstråler, som kan manifestere seg selv i medier med en jevnlig endring i brytningsindeksen. Denne mekanismen er et spesielt (optisk) tilfelle av et fysisk scenario med overgangen til dynamisk kaos av deterministiske ikke-lineære systemer.

2.6.1. Bjelkeløyplikninger

For å beskrive stråleveien i bølgelederen bruker vi den Hamiltoniske formalismen beskrevet i avsnitt 1.3.8. La z-aksen sammenfalle med bølgelederkanalens akse, og strålekoordinaten er r = (x, y, z). Ved å gi ligninger (1.3.51-1.3.57) en vektorform, finner vi at koordinatene til strålen (x, y, z) er relatert av Hamilton-ligningene

Prikken betegner differensiering med hensyn til z. Denne variabelen spiller derfor tidenes rolle. Momentet p er

Parameteren er en brytningsindeks. De skriftlige ligningene forenkles hvis brytningsindeksen skiller seg litt fra en konstant verdi. Så kan du skrive

der tilsvarer det vanlige (homogene i z) tilfelle, og forstyrret tar hensyn til effekten av heterogenitet. Mengden e er den dimensjonsløse forstyrrelsesparameteren. På grunn av dens småhet kan man skrive H i formen

Hamiltonian H 0 definerer de uforstyrrede stråleveiene. Ligningssystemet (2.6.1), (2.6.5) og (2.6.6) viser at vi har kommet til det vanlige dynamiske problemet med påvirkningen av en ustabil forstyrrelse på en partikkel som utfører endelige svingninger, som er beskrevet av Hamiltonian H 0. Inhomogenitet langs variabelen z tilsvarer ikke-stasjonariteten til det dynamiske problemet.

Den enkleste saken er den flate saken når n er uavhengig av y. Ligningene (2.6.1), (2.6.5) og (2.6.6) går over til følgende:

La oss først beskrive den uforstyrrede bevegelsen til bjelken. La verdien bestemme tilsvarende asymptotikk for n (x) for og n (x) har en enkel pukkel med ett maksimum. Da tilsvarer Hamiltonian H 0 bevegelse i en enkel potensiell brønn. De endelige periodiske banene til det ekvivalente dynamiske systemet tilsvarer strålene som forplantes i den naturlige bølgelederkanalen langs banene, hvis form er vist på fig. 2.6.1.

2.6.2. Ikke-lineær bjelke-resonans

Vi introduserer innen endelig bevegelse handlingsvinkelvariablene (I, q) i henhold til standardreglene i teorien om dynamiske systemer. I disse variablene tar system (2.6.7) den kanoniske formen

kjennetegner antall strålesvingninger mellom veggene i bølgelederkanalen per enhets veilengde. Med andre ord, 2 p / w er den romlige perioden til bjelken i bølgelederen. Ligninger (2.6.8-2.6.9) er ikke-lineære, derfor kalles området for geometrisk optikk basert på deres bruk ikke-lineær stråledynamikk..

Tenk deg nå at forstyrrelsen har romlig periodisitet langs z-aksen. Vi antar at den romlige perioden til forstyrrelsen er 2 p / k. For tiden er teorien om løsninger for ligninger 2.6.8-2.6.9 godt utviklet. Hun spår det under betingelsen

ikke-lineær resonans oppstår i systemet (som ikke utvikler seg i tid, men i rom). Bredden på denne resonansen er d w = k / m. I nærvær av resonans blir strålebanene ustabile og viser mange forstyrrede kryss. Dette innebærer stokastisering av feltet og dannelse av en flekklignende feltstruktur i tverrsnittet av bølgelederen. Det er viktig å merke seg at de oppståtte forvrengningene av bølgebjelker ikke kan kompenseres ved noen kjente metoder, inkludert adaptiv optikk og bølgefront reverseringsmetoder. Denne situasjonen skyldes hovedsakelig det faktum at formen på strålebanefordelingen i bølgelederen er ekstremt kritisk for små endringer i de opprinnelige forhold på grunn av strålebanens grunnleggende ustabilitet..

2.6.3. Fraktale stråle strukturer

Å bruke metodene til tradisjonell statistisk fysikk for å beskrive stokastisering av lysstråler under påvirkning av tilfeldige inhomogeniteter eller som et resultat av manifestasjonen av ikke-lineær stråleresonans fører ikke alltid til omfattende resultater. Dette skyldes i stor grad det faktum at statistiske metoder ikke tar hensyn til egenskapene til skala invarians (skøyting), som under visse forhold kan ha amplitudefasefordelinger eller strålestrukturer av lysstråler. Det spesifiserte gapet utgjør bruken av fraktale modeller. I matematikk er en fraktal et sett med punkter i et metrisk rom, som det er umulig å bestemme noen av de tradisjonelle målene med en helhetsdimensjon - lengde, areal eller volum (dimensjonene deres er henholdsvis den første graden, kvadratet og kuben av lengden). Å måle for eksempel lengden på en fraktalkurve kan gi et uendelig resultat, og området som feies av den kan være null. Problemet med å måle slike sett løses ved å innføre Hausdorff-tiltak med en hvilken som helst (inkludert ikke-heltall) dimensjon. Den største dimensjonen av Hausdorff-tiltaket kalles Hausdorff-Besikovich-dimensjonen (RCB) i dette settet. Ved å bruke disse representasjonene kan en fraktal defineres som skala-invariant, dvs. et selvlignende objekt hvis RCB overskrider den topologiske dimensjonen (1 for linjen, 2 for overflaten, etc.).

Suksessen med å anvende fraktale modeller i fysikk skyldes først og fremst det faktum at fraktale former er iboende i et stort antall prosesser og strukturer. Fraktale representasjoner var også veldig effektive for å analysere prosessene for dannelse og forplantning av lysstråler. Uten å gå langt utover temaet som diskuteres, bemerker vi at fraktale strukturer også er til stede i mønsteret av stråler som forplanter seg i en langsgående inhomogen bølgeleder. Deres utseende er en direkte konsekvens av forekomsten av ikke-lineære resonanser.

Som allerede indikert, i langsgående ensartede bølgeledere, svinger strålene periodisk nær bølgelederens akse uten å forlate den. Fangst av stråler er assosiert enten med tilstedeværelsen av reflekterende vegger eller med en inhomogen tverrfordeling av brytningsindeksen. Strålens sykluslengde bestemmes av den innledende vinkelen til bjelken til bølgelederens akse. I nærvær av langsgående inhomogeniteter (veggoregelmessigheter, aksesvingninger, endringer i brytningsindeksen) blir det mulig å fange stråler i ikke-lineære resonanser. Tenk på en bølgeleder med jevn fylling og absolutt reflekterende vegger; den ene veggen er flat, og den andre har periodiske uregelmessigheter i formen

hvor b, L er henholdsvis amplituden og perioden med uregelmessigheter, er den brøkdel av den langsgående koordinat z normalisert til perioden. Ved b = 0 er bølgelederbredden h. Stråler i en slik bølgeleder forplanter seg, og reflekterer vekselvis fra veggene. Forplantningen av bjelken kan beskrives ved et ikke-lineært kart som definerer vinkelen og den langsgående koordinat for refleksjonen av bjelken fra flatveggen gjennom vinkelen og den langsgående koordinaten til den forrige refleksjonen fra flatveggen. Hvis amplituden til uregelmessighetene er null, er sykluslengden på strålen D - avstanden mellom to påfølgende refleksjoner fra veggen - konstant og lik, der q 0 er den første vinkelen til bjelkeutgangen. Uregelmessigheter har sterkest effekt på stråler som er i ulineær resonans med en periode med uregelmessigheter, som for noen heltall m og n betyr likhet, eller

som gir resonans mellom eventuelle harmonikker av uregelmessigheter og stråleveier. Stråler med en utgangsvinkel nær en av resonansvinklene blir fanget opp til resonans og har samme gjennomsnittlige refleksjonsperioder og forplantningstider. I fig. 2.6.2, a viser avhengigheten av den romlige frekvensen av strålens svingninger på utgangsvinkelen q 0. Denne kurven består av trinn med en konstant verdi på k lokalisert nær de resonante utkjøringsvinklene. Fordelingen av trinnene langs utkjøringsvinkelen er fraktal, i den forstand at når oppløsningen stiger i vinkel, avhenger antall N (r) av gap mellom trinnene eksponentielt av oppløsningen. Frakt er illustrert på fig. 2.6.2, og to innsats som viser den lille delen av kurven og grafen til avhengigheten N (r). I fig. 2.6.2, b viser en lignende trinnvis avhengighet av strålens lengde (tidspunkt for signalutbredelse langs strålen).

Big Encyclopedia of Oil and Gas

Flekkkonstruksjon

Flekstrukturen brukes til å studere den deformerte tilstanden i to versjoner: flekkfotografering, når flekkestrukturen er registrert direkte på den fotografiske platen, og flekkinterferometri, der en referansebølge legges til den spredte bølgen (som i holografisk interferometri). [1]

Flekkkonstruksjonen i H-planet er preget av en funksjon D (r t) som beskriver fordelingen av lysintensitet i dette planet (Ch. Vi er interessert i forholdet mellom energien W og amplitudeoverføringen t til den fotografiske platen etter utvikling. [3]

Flekkkonstruksjonen observert i bildeplanet oppstår som et resultat av interferens av to flekkstrukturer som ikke er korrelert med hverandre, skapt av to bjelker. Begge vist på fig. 98 bjelker ligger i tegningens plan, og den diffuse gjenstanden L, som vi antar å være flat, er vinkelrett på tegningens plan og den optiske aksen til linsen O. Forskyvningen av objekt A anses i retningen vinkelrett på den optiske aksen til linsen O. K, så skjer alt som om forskjellen bevege seg ved punkt M mellom to bjelker som tilhører to bjelker, tok igjen sin opprinnelige verdi. Flekstrukturen i plan A blir igjen identisk med flekkestrukturen observert før forskyvningen av objekt A. [4]

Flekksstrukturen til bilder vises både når du fotograferer i sammenhengende lys, og i holografi. [6]

Flekstrukturen observert i bildet projisert på skjermen er forårsaket av to kilder: flekkstrukturen som ligger i selve bildet, og flekkstrukturen som oppstår når lys spres av skjermen. Kornstørrelsen på flekkene i bildet kan reduseres ved å bruke en gjenvinningsstråle med større diameter, mens påvirkningen fra den andre kilden kan reduseres ved å gjøre lyset reflektert fra skjermen romlig usammenhengende. Det er mange måter å ødelegge den romlige koherensen i reflektert lys; Disse inkluderer for eksempel å flytte en projeksjonsskjerm, bruke flytende krystallskjermer begeistret av en vekslende spenning, som får molekylene som sprer lys til å vibrere, og ved bruk av lysstoffrør. Sistnevnte har en tendens til å absorbere strålingen som forekommer på dem og deretter gjeninnføre den usammenhengende, men med store bølgelengder. [7]

Tilstedeværelsen av flekkstrukturen til laserbilder påvirker ikke bare den subjektive oppfatningen, men også kvaliteten på den overførte informasjonen. Slike svingninger kan reduseres hvis det er en viss margin i oppløsningen. Et naturlig spørsmål oppstår: hva slags forsyning skal dette være, eller mer presist, hva skal være vinkeloppløsningen for at laserbildet skal være tilstrekkelig informativt. [8]

Siden doblingen av flekkstrukturer varierer fra punkt til punkt med negativ H, er det nødvendig å skille forskjellige deler av overflaten ved å bruke en ugjennomsiktig sil med et lite hull. [10]

Flekstrukturen oppnådd i dette tilfellet har en merkelig egenskap: under registrering går faseinformasjon relatert til dybden til objektet tapt (gjennomsnitt), men faseinformasjon lagres og reproduseres, sammen med intensiteten (bildet), som gjør det mulig å reprodusere det romlige spekteret til objektet. [elleve]

Som et resultat av deformasjon endres objektets flekkestruktur. For å bestemme forskyvningene blir fotografisk plate eksponert to ganger før og etter deformasjon. Hvis størrelsen på forskyvningene overstiger størrelsen på flekkene Lc, vises et par flekkstrukturer forskjøvet i forhold til hverandre på den utviklede fotografiske platen. Når et flekkfotografi blir opplyst med en smal (ikke ekspandert) laserstråle, forvandles det som et resultat av diffraksjon av en flekkestruktur til en kjegle med en divergensvinkel a. [12]

Det er denne egenskapen til flekkstrukturer som bestemmer muligheten for å implementere de mye brukte metodene for flekkinterferometri. [tretten]

Produksjon og bruk av flekkestrukturer registrert i planet til et fokusert bilde (specklegrams) utgjør den fysiske basen til flekkinterferometri-metoder som har utviklet seg intensivt de siste årene. Det er kjent at studier av egenskapene til splekgrammer innenfor rammen av holografi av fokuserte bilder [30-32, 132, 150] og arbeider hvor metoder for interferensmålinger basert på fotografisk registrering av flekkestrukturer (flekkinterferometri) ble foreslått og implementert [78-81], ble startet nesten samtidig og i lang tid utviklet uavhengig. Bare med tiden ble den enhetlige fysiske naturen til effektene av bildedannelse i null diffraksjonsrekkefølge for hologrammet til det fokuserte bildet og dannelsen av et flekkinterferogram ved lysspredning på et to ganger eksponert fotografi av flekkestrukturen. [14]

Så utseendet på flekkestrukturen skyldes bare monokromatisk belysning og er på ingen måte assosiert med noen spesielle forhold for dannelse av et optisk bilde som er forskjellig fra daglig praksis. I den forbindelse oppstår to spørsmål: hvordan forsvinner flekkestrukturen under overgangen fra monokromatisk til polykromatisk naturlig belysning og hvordan kunne flekkstrukturen, som i det minste estetisk var uønsket, elimineres. Begge spørsmålene henger sammen i en viss forstand, så vi vil begynne med å svare på det andre spørsmålet. [femten]

Prikk M

Speckle-M er en laseranordning som brukes til å behandle forskjellige typer amblyopi mot medfødte eller ervervede transparensforstyrrelser i øyeeplets optiske medier (uklarhet i hornhinnen, glassfiber, post-traumatisk og post-vene grå stær), samt for behandling av dysbinokulær, anisometrisk og brytende amblyopi i barndommen. Det kan brukes både før og etter operasjonen.

I oftalmisk praksis er infrarøde lasere mye brukt. De avgir en kontinuerlig lysstråle med høy grad av sammenheng, noe som gjør dem godt egnet for behandling av amblyopi ved bruk av pleoptisk teknikk. Speckle-M har også en grønn laser.

Teknikken for å bruke laser pleoptisk behandling av amblyopia har flere fordeler i forhold til konvensjonell behandling, som innebærer å blende lett irritasjon av det makulære området eller generell belysning av det sentrale området av netthinnen med rødt eller hvitt lys.

Ved laser pleoptisk behandling forekommer en tilstrekkelig lyseksponering, noe som forbedrer frekvens-kontrastegenskapene til det optiske apparatet. Dette oppnås ved eksponering for en bevegelse av en kontrastinterferensstruktur (flekkstruktur), som skapes på netthinnen på grunn av laserstråling. Denne flekkestrukturen er dannet på netthinnen uten involvering av øyeeplet, på grunn av hvilken det dannes et klart bilde på netthinnen, selv i tilfelle av en alvorlig krenkelse av gjennomsiktigheten til optiske medier eller i tilfelle en elevforskyvning.

Speckle-M-apparatet er utstyrt med en lysfunksjon ved bruk av flekkstrukturer. I dette tilfellet tilsvarer frekvensen den kritiske verdien av flimmerfusjonen av bilder (CFSM). I noen tilfeller øker dette behandlingseffektiviteten av behandlingen og hjelper til med å kontrollere resultatene av terapien..

En reduksjon i CSFM-indikatoren er en indikator på visuell utmattelse, men kan avhenge av patologiske forandringer i alle deler av den visuelle analysatoren. Øyebollens spesielle følsomhet for forskjellige flimmer kan brukes til medisinske formål. Under pulserende laserstimulering i det infrarøde området aktiveres metabolske prosesser i netthinnen, og blodstrømmen i de sentrale og makulære områdene øker også..

Apparatets virkningsmekanisme

Speckle-M-enheten består av to laserutsendere. Bølgelengden til den grønne laseren er 0,53 mikron, og den røde - 0,65 mikron. I tillegg er enheten utstyrt med et lysstyresystem, som har en spesiell diffusor på utgangen, samt et kontrollpanel.

Under passering av den koherente laserstrålen gjennom spredningen, dannes et uregelmessig interferensmønster (flekkstruktur). Størrelsen på flekkene dannet i fundus tilsvarer synsstyrken fra 0,05 til 1,0. Bildedataene oppfattes subjektivt av pasienten som et tilfeldig bevegelig korn, noe som er assosiert med mikromorjon i øynene og fører til eksitasjon av det sensoriske apparatet til den visuelle analysatoren.

Strålingseffekten når du har passert diffusoren når 0,5 mW / m2 (hvis du ser vinkelrett på planet). Den totale laserdosen for ett behandlingsforløp er minst to størrelsesordener mindre enn det maksimalt tillatte nivået.

På grunn av tilstedeværelsen av en adapter og en fiberkabel, kan en terapeutisk prosedyre utføres i hvilken som helst pasientposisjon.

Indikasjoner for bruk

Indikasjoner for bruk av Speckle-M-apparatet er følgende forhold:

1. Medfødt grå stær.

Før operasjon med:

former av sykdommen som reduserer synsstyrken betydelig (til 0,005-0,009) og forårsaker dannelse av uklar amblyopi i høy eller moderat grad hvis han på grunn av babyens generelle tilstand ikke kan opereres i de første månedene etter fødselen;
zonale fomomer på 2 og 3 grader av intensitet med nedsatt gjennomsiktighet av linsen, der oftalmoskopi av de sentrale delene av fundus ikke kan utføres
fremre kapsulære og nukleære opaciteter, hvis diameter er mer enn 2,5 mm;
posterior kapselopasitet av linsen i høy og middels grad;
atypiske former med forkalkning.

Etter operasjon for alle medfødte grå stær.

2. Post-venekatarakt assosiert med medfødt eller ervervet i tidlig barndom uveitt. I dette tilfellet kan behandlingen utføres før og etter fjerning av komplisert grå stær.

3. Posttraumatisk grå stær:

før operasjon i stasjonære former, hvis synsstyrken ikke er lavere enn 0,1 (fulle, membranøse, halvabsorberte former i kombinasjon med linsemasser eller uten dem);
etter operasjon for alle former for grå stær.

4. Tidlig ervervet eller medfødt tetthet av hornhinnen. Behandling er mulig både før og etter operasjonen.

5. Ervervet og medfødt fibrose i glasslegemet. Terapi utføres før og etter operasjonen.

langt avansert og avansert form i erstatningsstadiet;
med samtidig strekk av øyeeplet;
med utvikling av refraktiv amblyopi.

7. Ulike forstyrrelser i binokulært syn og refraksjon, som er ledsaget av en reduksjon i generell synsskarphet:

dysbinokulær amblyopi;
brytende amblyopi;
anisometrisk amblyopi.

metodikk

Terapitimen bør gjennomføres ved å fjerne briller eller linser i et mørklagt rom. Dette er nødvendig for å forbedre fiksering av pasientens oppmerksomhet på diffusjonsdysen..

En medisinsk arbeider produserer en netthinne i løpet av 3-4 minutter.

For behandling av barn med redusert gjennomsiktighet av optiske medier i den preoperative perioden, er en adapter-diffusor plassert i en avstand på 5-10 cm fra pasientens øyne. Når det gjelder bevart medieinnsyn, øker denne avstanden til 15-20 cm.

Grumsete optiske medier forstås som en tilstand som kombinerer:

post-vene, medfødte eller post-traumatiske grå stær;
medfødt eller ervervet i en tidlig alder tetthet av hornhinnen;
medfødt eller ervervet vitrøs fibrose.

Gjennomsiktige optiske medier betyr alle de ovennevnte forholdene, men etter operasjonen, så vel som medfødt kompensert operert glaukom og brytningsfeil.

Behandlingsvarigheten med Speckle-M-apparatet når 10 økter, som bør utføres daglig. To økter kan gjennomføres på en dag, men intervallet mellom dem skal være minst 30-40 minutter.

Etter dette kurset, bør du ta en pause i 3-4 måneder og fortsette behandlingen. Etter tre kurs økes gapet mellom dem til seks måneder. Gjentatte økter kan utføres opp til stabilisering av funksjonene til det optiske apparatet.

En slik laser pleoptisk teknikk er en ganske effektiv behandling for amblyopi av forskjellige etiologier, fordi den lar deg stimulere de visuelle sentrene i løpet av perioden med størst følsomhet..

Fordelen med å bruke Speckle-M-enheten er muligheten til å bruke den ikke bare hos små barn, men også hos eldre pasienter, det vil si universalitet. I dette tilfellet skjer laserstimulering både i pulserende og kontinuerlige modus i de grønne og røde sonene i spekteret.

Når det gjelder pulserende lys, sendes laserstrømmen ut med en frekvens som tilsvarer CSFM. Det kan installeres på kontrollpanelet. Verdien av CSFM avhenger direkte av strålingsintensiteten og dens spektrale rekkevidde.

Under inngrepet blir pasienten bedt om å se på skjermen når strålingen er i det grønne området. Ved hjelp av spesielle knapper som måler frekvensen, bestemmer legen den høyeste verdien som pasienten fortsetter å observere flekkstrukturen på den diffuse skjermen. Så utfør lys i 2-3 minutter. Etter det oppdages den samme indikatoren (den høyeste verdien) under driften av den røde laseren. Gjentatt blitz i 2-3 minutter. Før hver prosedyre bestemmes den høyeste CFSM-verdien daglig med de røde og grønne laserne slått på..

Speckle-M (terapeutisk laserapparat)

Speckle-M er en laserbehandlingsenhet for behandling av forskjellige gener av amblyopi for medfødte eller ervervede opaciteter i det optiske mediet i øyet, inkludert etter operasjoner (hornhinneopacifisering, vitrøs fibrose) hos barn.

I dag, i oftalmologien, brukes lasere som opererer i det røde spekteret. Slike lasere er kontinuerlige bølgeneratorer med en høy grad av sammenheng, som tjener som grunnlag for deres bruk for pleoptisk terapi av amblyopi. Speckle-M har en ekstra grønn laser.

Laser pleoptisk behandling har en rekke fordeler, inkludert: "blindende" lysirritasjon av maculaområdet og generell belysning av det sentrale området av netthinnen med rødt og hvitt lys. I tillegg til slik lyseksponering, kan laser pleoptisk terapi forbedre frekvens-kontrastegenskapene til den visuelle analysatoren ved å utsette den for en bevegelig kontrastinterferensstruktur opprettet på netthinnen. Denne strukturen er dannet uten deltakelse fra det optiske apparatet, noe som gjør det mulig å danne et klart netthinnebilde selv med tilstedeværelse av tetthet av det optiske mediet fra synsorganet, en smal eller utplassert elev.

Speckle-M-enheten har funksjonen til pulserende belysning av flekkstrukturer med en frekvens som tilsvarer den kritiske frekvensen når flimmerbilder (CFSM) slås sammen. Et slikt pulserende regime gjør det mulig å øke terapiens effektivitet og å utføre diagnostikk under behandlingen ved å overvåke verdiene til CFSM.

En reduksjon i verdien av CFSM-verdier kan tjene som et kriterium for å vurdere visuell utmattelse eller skade på en hvilken som helst sone i øynene i det optiske nervesystemet. Øyens spesifikke følsomhet for flimmer kan effektivt brukes til behandling. Pulsstimulering av øyet med rød spektrumstråling aktiverer metabolismen av netthinnen og blodstrømmen i det sentrale, makulære området.

Prinsippet for drift av apparatet

Speckle-M inkluderer to strålingskilder (en grønn laser med en bølgelengde på 0,53 μm og en rød laser med en bølgelengde på 0,65 μm) og et fibersystem med en adapter - diffusor og et kontrollpanel ved utgangen. Gjennomføringen av sammenhengende laserstråling gjennom spredningen danner et uregelmessig interferensmønster (flekkstruktur) på planet, og skaper flekker på fundus, hvis størrelse tilsvarer en avlesning på 0,05 - 1,0. Dette bildet oppfattes av pasienten som en tilfeldig bevegende "kornighet" forårsaket av mikrobevegelser i øynene, noe som er en slags irriterende for synssystemet i synssystemet. Strålingseffekten til diffusoren er 0,5 mW / m² eller mer. Samtidig når løpet av behandlingen, når den totale stråledosen en verdi som er omtrent to størrelsesordener mindre enn det maksimalt tillatte nivået. Den tilgjengelige adapteren i liten størrelse med fiberkabel gjør det mulig å behandle i enhver posisjon av pasientens kropp.

Indikasjoner for bruk

1. Medfødte grå stær:

Enhver form for grå stær, middels eller høy grad, som ikke kan opereres i de første månedene av et barns liv;
Zonale former med høy intensitetsgrad av opacifiseringen av linsen, med manglende evne til å oftalmoskopisk sentrale områder på fundus;
Nukleære så vel som anterior kapselopasitet med mer enn 2,5 mm i diameter;
Postkapsulær grå stær med middels og høy grad av krystallinsk opacifisering;
Atypiske former.

2. Post-ven-grå stær;

3. Posttraumatiske grå stær;

4. Tetting av hornhinnen (medfødt eller såret);

5. Vitrøs fibrose (medfødt eller ervervet);

6. Medfødt glaukom i en utviklet og vidtrekkende kompensert form, ledsaget av utviklingen av refraktiv amblyopi.

7. Anomalier av refraksjon og kikkertvision, med en reduksjon i synsskarphet:

dysbinokulær amblyopi;
brytende amblyopi;
anisometrisk amblyopi.

Behandling anbefales både før og etter operasjonen med sikte på å eliminere disse patologiene..

Video av spesialisten vår om enheten

Bruksmåte

Behandling på enheten utføres uten korrigerende briller, med en fullstendig nedtoning av plassen for bedre fiksering av oppmerksomhet på den diffuse dysen.

Legen eller sykepleieren utfører netthetsundersøkelser på 3-4 minutter, og følger følgende skjema.

For behandling av barn med ugjennomsiktige optiske medier (før operasjon), skal adapter-diffusoren være plassert i en avstand på 5-10 cm fra øynene, for transparente optiske medier i en avstand på 15-20 cm.

Behandlingsforløpet består av 10 daglige økter. Å gjennomføre terapi er mulig og 2 økter per dag, hvor intervallet skal være 30-40 minutter.

Behandling gjennomføres ved kurs. De tre første kursene blir utført med en frekvens på 3-4 måneder. Ytterligere kurs holdes hver 5-6 måned. Varigheten av behandlingen bestemmes av stabilisering av visuelle funksjoner..

Denne laser pleoptiske teknikken anses for å være en svært effektiv metode for å behandle amblyopi av forskjellig opprinnelse, siden den gjør det mulig å begynne utviklingen av en visuell analysator under den største følsomheten til det optiske systemet for berøvelse av objektiv syn, samt forskjellige brytningsfeil.

Den ubestridelige fordelen med metoden er dens allsidighet og bruksevne, både hos små barn og hos eldre pasienter.

Gjennomføringen av belysningen innenfor rammen av teknikken kan utføres både i den kontinuerlige driftsformen av anordningen og i dens pulserte modus, ved bruk av de grønne og røde områdene i laserstrålingsspekteret.

Modusen for pulset lys i Speckle-M-apparatet gir modulering av laserstråling, hvis frekvens tilsvarer CSFM installert fra kontrollpanelet. CSFM avhenger i dette tilfellet av graden av strålingsintensitet, så vel som dets spekter.

Eksaminanten blir først invitert til å se på en skjerm som fungerer i flimrende modus med en fungerende grønn laser. Ved hjelp av knappene som endrer frekvens, bestemmes den høyeste verdien, som sikrer at pasienten observerer flekkestrukturen på skjermen og utfører lyseksponering, som varer 2-3 minutter. Etterpå fortsetter de å jobbe med en rød laser og utfører den samme handlingsalgoritmen. Lysets varighet er i dette tilfellet 2-3 minutter.

Behandlingsforløpet er 10 daglige økter. Bestem de høyeste verdiene av CFSM utført daglig før hver lysøkt.

Aktiv eller treg inflammatorisk prosess.
Ingen intraokulær trykkkompensasjon.

Kostnad for behandling

Kostnaden for en omfattende undersøkelse av barnet (bestemmelse av synsskarphet, autorefraktometri, bestemmelse av refraksjon i cykloplegi, bestemmelse av kikkertvisjon, biomikroskopi, undersøkelse av fundus under mydriasis) er 3.500 rubler. Kostnaden for terapeutisk (maskinvare) behandling av amblyopi, strabismus, nærsynthet, hyperopi, astigmatisme ved bruk av Speckle-M-apparatet: 1 prosedyre (1 øye) 300 rubler, 1 prosedyre (2 øyne) 600 rubler, 10 prosedyrer (1 øye) 3000 rubler, 10 prosedyrer (2 øyne) 6000 rubler, 15 prosedyrer (1 øye) 4500 rubler, 15 prosedyrer (2 øyne) 9000 rubler.

I Moskva øyeklinikk kan du gjennomgå en fullstendig diagnostisk undersøkelse ved å bruke det mest moderne utstyret og bruke de nyeste metodene for å diagnostisere øyesykdommer. Klinikken behandler øyesykdommer hos voksne og barn over 4 år. Våre spesialister har utviklet og anvender effektive behandlingsregimer for synspatologier. Kostnadene for forskjellige diagnostiske prosedyrer, så vel som behandling, finner du her..

Du kan avtale en avtale og stille avklarende spørsmål til våre spesialister via flerkanals telefon 8 (800) 777-38-81 (gratis for mobil og regioner i Russland) hver dag fra 9:00 til 21:00 Moskva-tid eller ved å bruke tilbakemeldingsskjemaet på nettstedet.

Anmeldelser om behandlingen på Speckle-M

Nedenfor kan du legge igjen tilbakemeldingene dine om behandlingen med Speckle-M laser oftalmologisk maskin eller bli kjent med andre menneskers erfaring og mening om denne enheten:

Fig. 1. Fotografi av objektive flekker.

Fig. 2. Skjema for dannelse av en objektiv flekkestruktur: L - laser; RP - spredningsoverflate; S - observasjonspunkt.

Gjennomsnittlig tverrgående flekkdiameter

hvor er vinkelen. diameter på en grov overflate opplyst av sammenhengende lys. Gjennomsnittlig langsgående flekkstørrelse

Fig. 3. Skjema for dannelse av en subjektiv flekkestruktur (bildestruktur): L - laser; RP - spredningsoverflate; L er linsen; S - bildepunkt.

Fig. 4. Halo diffraksjon med Unge band.

Flekkkonstruksjon

Big Encyclopedia of Oil and Gas

Flekkkonstruksjon

Prikk M

Apparatets virkningsmekanisme

Indikasjoner for bruk

metodikk

Speckle-M (terapeutisk laserapparat)

Prinsippet for drift av apparatet

Indikasjoner for bruk

Video av spesialisten vår om enheten

Bruksmåte

Kostnad for behandling

Anmeldelser om behandlingen på Speckle-M

flekker

Sosiale Nettverk