Nyalábprofil meghatározása a Computer Tomográfok képalkotó algoritmusának segítségével

Kákonyi Róbert
V. fizikus
Témavezető: Dr. Erdélyi Miklós
SZTE TTK Optikai és Kvantumelektronikai Tanszék

Lézerek alkalmazása során fontos paraméter a nyaláb mérete és intenzitás profilja. Nyalábprofil mérésére több megoldás is létezik, de az egyes mérési eljárásoknak különböző korlátozó tényezőik vannak, például: a használt detektor spektrális érzékenysége, a térbeli felbontóképesség, a nagyításhoz használt optikai rendszer torzítása.
Dolgozatomban leírt mérési eljárás direkt információt ad a nyaláb alakjáról mivel az alkalmazásához nincs szükség optikai nagyításra. A mérés során egy penge mozgatásával nyerünk információt a nyaláb profiljáról. Különböző irányokban toljuk keresztül a pengét és a detektorral mérjük az átjutó fényerőséget. A vizsgált hullámhossztartományhoz megfelelő detektort választhatunk. Az eljárás térbeli feloldását meghatározza a pengét mozgató mechanika pontossága és a detektor jel digitalizálásának feloldása és pontossága. Munkám során készítettem egy számítógép programot a képalkotáshoz mellyel szimulációk segítségével is vizsgáltam ezen eszközökkel kapcsolatos hiba lehetőségeket és azok hatását a képminőségre.
A képalkotó algoritmus bemenetét az intenzitás profilt leíró függvény projekciói adják, amelyek az intenzitás profil adott egyenesek mentén vett vonalintegráljaiból épülnek fel. A projekciókat alkotó vonalintegrálokra közelítést kaphatunk a fényerősség-pengepozíció görbe numerikus deriválásával. Ezért ez a módszer a késéles módszer egy tovább fejlesztésének tekinthető. A módszerek között a különbség az, hogy több irányban kell felvenni a fényerősség-pengepozíció görbét és nem csak a nyalábátmérőt kaphatjuk meg, hanem a CT-k képalkotó  algoritmusának segítségével a nyalábprofil alakját, amely nem feltétlenül hengerszimmetrikus.
Megfelelő mechanikai mozgató alkalmazásával a mérési módszer könnyen használható különböző mérettartományokban. A detektor cseréjével tetszőleges módon változtatható a rendszer spektrális érzékenysége. Ezek a tulajdonságok nagy előnyt jelentenek más módszerekkel szemben.