نام پژوهشگر: صابر بهکامی
صابر بهکامی جواد فرونچی
در این پروژه از سنسورهای مغناطیسی برای تصویربرداری القای مغناطیسی به صورت غیرتماسی استفاده شده است. به این ترتیب که از القای میدان مغناطیسی (میدان اولیه) برای القای جریان های اِدی داخل جسم رسانای مورد نظر و اندازه گیری میدان مغناطیسی حاصل از همین جریان های اِدی (میدان ثانویه) استفاده شده است که برای رسیدن به این هدف از دو کویل مغناطیسی جهت ایجاد و دریافت میدان های مغناطیسی استفاده شده است. قسمت های مختلف این سیستم تصویربرداری شامل، مدار تقویت کننده قدرت، کویل های گیرنده و فرستنده میدان مغناطیسی متغیر با زمان، مدار تقویت کننده اولیه، مدار صفرکننده و مدار تشخیص دهنده می باشد. از آنجایی که سنسورها نقش عمده ای در تشخیص جسم رسانا ایفا می کنند، در طراحی سنسورها سعی شده تا بیشترین میزان میدان مغناطیسی دریافت گردد، به همین دلیل در این پروژه سنسورهای مغناطیسی مختلفی مورد بررسی و شبیه سازی قرار گرفته است. بدین ترتیب با بررسی نتایج حاصله و اندازه گیری های مختلف از سنسورها، سنسوری با حساسیت بالا طراحی شده است. برای اندازه گیری تغییرات ولتاژ در کویل گیرنده از یک مدار تقویت کننده اولیه استفاده شده که توانایی تمایز تغییرات بسیار جزئی ولتاژ در خروجی کویل با مینیمم نویز و offset را دارد. برای اصلاح عدم تطبیق سنسورهای تفاضلی یا کمکی و یا مدارات مربوطه از یک مدار صفر کننده استفاده شده که با استفاده از تنظیم دستی می-توان سیگنال خروجی آن را در نبود جسم رسانا در مقابل کویل، صفر کرد و در نهایت برای تشخیص راحت تر تغییرات ولتاژ سیگنال دریافتی به یک مدار تشخیص دهنده داده می شود که ولتاژ خروجی نهایی به صورت dc خواهد بود. با تنظیم این مدار می توان تغییرات فاز بسیار جزئی و همچنین تغییرات دامنه را تشخیص داد. بدین ترتیب با جابجا نمودن کویل سنسورها می توان نقشه ای از توزیع رسانایی جسم مورد نظر بدست آورد. باتوجه به نتایج به عمل آمده این سیستم تصویربرداری مغناطیسی می تواند برای تشخیص اندازه، شکل و حتی نوع ماده جسم رسانا مجاور سنسورها مورد استفاده قرار گیرد.
سودا قره باغی جواد فرونچی
رویکرد تحقیقات در زمینه علوم بهداشت و کاربردهای بیولوژیکی و شیمیایی در طول ده سال اخیر، به سمت کوچک ساختن سیستم ها میل نموده و راهکارهای سریعتر و موثرتری را برای تجزیه تحلیل های سلولی و بافتی فراهم می نماید. امروزه روش های سنجش بافت های بیولوژیکی با میکروساختارهای سیلیکونی و شیشه ای ارتباط بسیار نزدیک و کاربردهای گسترده ای یافته و با بهره گیری از پیشرفت های روزافزون این تکنیک ها، منافع زیادی کسب می کند. طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (eis)، روشی برای تحلیل خواص الکتریکی مواد شیمیایی و بیولوژیکی در فرکانس های مختلف می باشد. از مزایای این تکنیک می توان به امکان تحلیل تک سلول، صرفه جویی در زمان، غیر تهاجمی بودن و عدم نیاز به تجهیزات حجیم الکتریکی یا نوری اشاره کرد. پایان نامه پیش رو شامل بررسی تکنیک ها، شبیه سازی، طراحی و امکان سنجی ساخت سیستمی با قابلیت اندازه گیری امپدانس در محدوده فرکانسی 250 هرتز تا 500 کیلوهرتز بر روی تراشه psoc است. انتخاب سیگنال تحریک پهن باند یا اصطلاحاً چرپ بجا ی سیگنال های تک فرکانس، سبب مزیت این سیستم از نظر سرعت و دقت طیف سنجی و نیز سادگی پیاده سازی آن می گردد و از جاروب فرکانسی سیگنال تحریک با اسیلاتورهای حجیم و گران قیمت بی نیاز می سازد. سخت افزار و نرم افزار لازم بر روی تراشه psoc آزموده شده و مدار چاپی لازم برای این تراشه طراحی و ساخته شده است. در این پروژه، ابتدا امپدانس سنجی واطلاعات پایه مورد نیاز در مورد سلول ها و پارامترهای الکتریکی آن ها را مطرح کرده و در ادامه با مطالعه تکنیک های استخراج امپدانس و ساختار الکترودها، تأثیر پارامترهای مختلف سیستم بر اندازه گیری طیف بیوامپدانس در نرم افزار comsol multiphysics مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی های نظری انجام شده، تمایز خوبی برای تشخیص حضور سلول، شکل سلول، ضخامت غشاء، ماهیت سیتوپلاسم سلول و همچنین مایع خارج سلولی را نشان می دهد.