Active Terahertz Metamaterial for Biomedical Applications

این کتاب یک جاذب فعال مبتنی بر فرامواد را برای کاربردهای بالقوه مهندسی زیست پزشکی توصیف می کند. طیف‌سنجی تراهرتز (THz) به دلیل ماهیت غیر تهاجمی و غیریونیزه‌کننده تشعشعات تراهرتز همراه با ویژگی‌های انتشار آن در آب، ابزار مهمی برای تصویربرداری در زمینه مهندسی پزشکی است که به اپراتور اجازه می‌دهد تصاویر با کنتراست بالا به دست آورد. از سرطان های پوست، سوختگی و غیره بدون اثرات مضر. به منظور بهره برداری از این پتانسیل عظیم، ساختن سیستم های تصویربرداری زیست پزشکی بسیار کارآمد با معرفی جاذب تراهرتز در آشکارسازهای زیست پزشکی مهم است. بزرگترین چالشی که در تحقق این هدف با آن مواجه است، فقدان دی الکتریک های طبیعی است که با استفاده از مواد رزونانس مهندسی مصنوعی، به عنوان مثال، برطرف می شود. فرامواد این کتاب چنین جاذب فعال مبتنی بر فرامواد را توصیف می کند. طراحی با استفاده از بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) بهینه شده است، که در نهایت منجر به یک جاذب تراهرتز فعال فوق العاده نازک می شود. جاذب جذب تقریباً یکسانی را برای محدوده تنظیم کاربرد تراهرتز (THz) نشان می دهد.

This book describes a metamaterial-based active absorber for potential biomedical engineering applications. Terahertz (THz) spectroscopy is an important tool for imaging in the field of biomedical engineering, due to the non-invasive, non-ionizing nature of terahertz radiation coupled with its propagation characteristics in water, which allows the operator to obtain high-contrast images of skin cancers, burns, etc. without detrimental effects. In order to tap this huge potential, it is important to build highly efficient biomedical imaging systems by introducing terahertz absorbers into biomedical detectors. The biggest challenge faced in the fulfilment of this objective is the lack of naturally occurring dielectrics, which is overcome with the use of artificially engineered resonant materials, viz. metamaterials. This book describes such a metamaterial-based active absorber. The design has been optimized using particle swarm optimization (PSO), eventually resulting in an ultra-thin active terahertz absorber. The absorber shows near unity absorption for a tuning range of terahertz (THz) application.