ΟλογραφίαΟλογραφίαΦυσικές αρχές καιΦυσικές αρχές και

βιοιατρικές εφαρμογές. βιοιατρικές εφαρμογές. Δημητρίου ΕλένηΔημητρίου Ελένη

Σεμινάριο φυσικής 2011Σεμινάριο φυσικής 2011Επιβλέπουσα καθηγήτρια κ.Μακροπούλου.Επιβλέπουσα καθηγήτρια κ.Μακροπούλου.

ΕισαγωγήΕισαγωγή Η τεχνική καταγραφής του πλάτους και της φάσης ενός Η τεχνική καταγραφής του πλάτους και της φάσης ενός

κύματος μια δεδομένη χρονική στιγμή καθώς και η κύματος μια δεδομένη χρονική στιγμή καθώς και η δυνατότητα αναπαραγωγής του με μεγάλη ακρίβεια. δυνατότητα αναπαραγωγής του με μεγάλη ακρίβεια.

Τρισδιάστατη αναπαραγωγής της εικόνας ενός Τρισδιάστατη αναπαραγωγής της εικόνας ενός αντικειμένου στο χώρο κατ’επέκταση ένα αντικείμενο αντικειμένου στο χώρο κατ’επέκταση ένα αντικείμενο μπορεί να παρατηρηθεί από διαφορετικές οπτικές γωνίες.μπορεί να παρατηρηθεί από διαφορετικές οπτικές γωνίες.

Οι αρχές στις οποίες βασίζεται δεν είναι τίποτε άλλο από Οι αρχές στις οποίες βασίζεται δεν είναι τίποτε άλλο από τις ιδιότητες του φωτός όπως είναι η διάδοση του σαν τις ιδιότητες του φωτός όπως είναι η διάδοση του σαν κύμα, η ανάκλαση του καθώς και η συμβολή του.κύμα, η ανάκλαση του καθώς και η συμβολή του.

ΑνακάλυψηΑνακάλυψη Εφευρέθηκε το 1948 από τον Εφευρέθηκε το 1948 από τον DennisDennis GaborGabor ενώ ενώ

προσπαθούσε να βελτιώσει την διακριτική ικανότητα του προσπαθούσε να βελτιώσει την διακριτική ικανότητα του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου.ηλεκτρονικού μικροσκοπίου.

Καθοριστικό ρόλο παίζει η ανακάλυψη του Καθοριστικό ρόλο παίζει η ανακάλυψη του laser laser το 1960 το 1960 οπότε και δημιουργείται το πρώτο ολόγραμμα από τον οπότε και δημιουργείται το πρώτο ολόγραμμα από τον Hermet Smith Hermet Smith το 1962.το 1962.

Η θεωρία του Η θεωρία του GaborGabor λόγω της σημαντικότητας της το λόγω της σημαντικότητας της το 1971 του χαρίζει βραβείο Νόμπελ.1971 του χαρίζει βραβείο Νόμπελ.

Ραγδαία εξέλιξη της τεχνικής έχει σαν αποτέλεσμα την Ραγδαία εξέλιξη της τεχνικής έχει σαν αποτέλεσμα την εξάπλωση εφαρμογών στην ιατρική, την χαρτογράφηση εξάπλωση εφαρμογών στην ιατρική, την χαρτογράφηση θαλάσσιων βυθών με μελλοντικές προοπτικές την θαλάσσιων βυθών με μελλοντικές προοπτικές την ολογραφική τηλεόραση και κινηματογράφο.ολογραφική τηλεόραση και κινηματογράφο.

Φυσικές ΑρχέςΦυσικές ΑρχέςΔημιουργία ολογράμματος.Δημιουργία ολογράμματος.Το ολόγραμμα δημιουργείται από την συμβολή δύο κυμάτων, ενός Το ολόγραμμα δημιουργείται από την συμβολή δύο κυμάτων, ενός

βοηθητικού(δέσμη αναφοράς) και του σκεδαζόμενου από το βοηθητικού(δέσμη αναφοράς) και του σκεδαζόμενου από το αντικείμενο(δέσμη αντικειμένου).αντικείμενο(δέσμη αντικειμένου).

Η εικόνα συμβολής περιέχει όλη την πληροφορία για το πλάτος και Η εικόνα συμβολής περιέχει όλη την πληροφορία για το πλάτος και τη φάση της δέσμης του αντικειμένου.τη φάση της δέσμης του αντικειμένου.

Πιο αναλυτικάΠιο αναλυτικά::Θεωρώ δυο κύματα τα οποία προέρχονται από δύο σημειακές Θεωρώ δυο κύματα τα οποία προέρχονται από δύο σημειακές

μονοχρωματικές πηγές πολωμένα στην ίδια κατεύθυνση.μονοχρωματικές πηγές πολωμένα στην ίδια κατεύθυνση.

Τα πεδία των κυμάτων σε κάποια θέση είναιΤα πεδία των κυμάτων σε κάποια θέση είναι::

και το συνολικό πεδίο στην ίδια θέση και το συνολικό πεδίο στην ίδια θέση

όπου όπου 2 2 2

1 2 1 2 1 2

1 1 2 2

1 1 2 2

2 cos( )sin sintan( )cos cos

A A A A AAarc

2 2 2cos( )x A t 1 1 1cos( )x A t

1 2 1 1 2 2cos( ) cos( ) cos( )ox x x A t A t A t

Παρατηρώ ότι το συνιστάμενο πλάτος εξαρτάται από την διαφοράΠαρατηρώ ότι το συνιστάμενο πλάτος εξαρτάται από την διαφορά και άρα διακρίνω δύο περιπτώσειςκαι άρα διακρίνω δύο περιπτώσεις::

1. Όταν 1. Όταν εξαρτάται τυχαία από το εξαρτάται τυχαία από το tt τότε τότε

ΧΩΡΙΚΑ ΑΣΥΜΦΩΝΕΣ ΔΕΣΜΕΣΧΩΡΙΚΑ ΑΣΥΜΦΩΝΕΣ ΔΕΣΜΕΣ

2. Όταν παραμένει σταθερή με το tt η ένταση φωτός η ένταση φωτός εξαρτάται από τη διαφορά φάσης τωνεξαρτάται από τη διαφορά φάσης των δύο κυμάτων.δύο κυμάτων. ΧΩΡΙΚΑ ΣΥΜΦΩΝΕΣ ΔΕΣΜΕΣΧΩΡΙΚΑ ΣΥΜΦΩΝΕΣ ΔΕΣΜΕΣ

1 2 1 2

2 2 21 2

cos( ) 0

1 2

1 2

Και εάν για παράδειγμα συμβαίνει να ισχύει Και εάν για παράδειγμα συμβαίνει να ισχύει όπου Ν=0,1,2,...όπου Ν=0,1,2,... Τότε θα έχω μέγιστα ή αλλιώς η διαφορά του δρόμου θα είναι Τότε θα έχω μέγιστα ή αλλιώς η διαφορά του δρόμου θα είναι

ακέραιο πολλαπλάσιο του λ.ακέραιο πολλαπλάσιο του λ.

Ενώ εάν ισχύει Ενώ εάν ισχύει

θα έχουμε ελάχιστα και τότεθα έχουμε ελάχιστα και τότε

Αποτέλεσμα της συμβολής των δύο συμφώνων κυμάτων είναι η Αποτέλεσμα της συμβολής των δύο συμφώνων κυμάτων είναι η δημιουργία στάσιμων κυμάτων στο χώρο με μέγιστο και δημιουργία στάσιμων κυμάτων στο χώρο με μέγιστο και ελάχιστο πλάτος στις θέσεις που ισχύουν οι πιο πάνω εξισώσεις.ελάχιστο πλάτος στις θέσεις που ισχύουν οι πιο πάνω εξισώσεις.

Ο γεωμετρικός τόπος των σημείων θα είναι υπερβολοειδείς Ο γεωμετρικός τόπος των σημείων θα είναι υπερβολοειδείς επιφάνειες με εστίες τις σημειακές πηγές εκπομπής των επιφάνειες με εστίες τις σημειακές πηγές εκπομπής των κυμάτων. κυμάτων.

1 2 1 22

1 2r r N

1 2 1 21(2 1) ( )2

r r N

1 2

Στη συνέχεια γεμίζω το χώρο γύρω από τις πηγές με Στη συνέχεια γεμίζω το χώρο γύρω από τις πηγές με φωτοευαίσθητό υλικό στο φως των πηγών. φωτοευαίσθητό υλικό στο φως των πηγών.

Στα σημεία που η ένταση του φωτός παρουσιάζει μέγιστο έχω Στα σημεία που η ένταση του φωτός παρουσιάζει μέγιστο έχω μεγαλύτερη ευαισθητοποίηση του υλικού και συνήθως οι μεγαλύτερη ευαισθητοποίηση του υλικού και συνήθως οι περιοχές αυτές είναι και έντονα ανακλαστικές. Οπότε έχω περιοχές αυτές είναι και έντονα ανακλαστικές. Οπότε έχω συνεχή μεταβολή της ανακλαστικότητας από τις θέσεις συνεχή μεταβολή της ανακλαστικότητας από τις θέσεις μέγιστης και ελάχιστης έντασης φωτός. μέγιστης και ελάχιστης έντασης φωτός.

Εάν στη συνέχεια εμφανίσω αυτό το τρισδιάστατο φιλμ και το Εάν στη συνέχεια εμφανίσω αυτό το τρισδιάστατο φιλμ και το φωτίσω με την μια πηγή έστω την Ο2 παρατηρώ την φωτίσω με την μια πηγή έστω την Ο2 παρατηρώ την αναδημιουργία του ειδώλου της Ο2 στη θέση της Ο1.αναδημιουργία του ειδώλου της Ο2 στη θέση της Ο1.

Εάν στη θέση της μιας σημειακής πηγής τοποθετήσουμε ένα Εάν στη θέση της μιας σημειακής πηγής τοποθετήσουμε ένα αντικείμενο και στην άλλη έχουμε τη φωτεινή πηγή τότε αντικείμενο και στην άλλη έχουμε τη φωτεινή πηγή τότε

1.Εαν το σκεδαζόμενο κύμα στο αντικείμενο και η δέσμη της 1.Εαν το σκεδαζόμενο κύμα στο αντικείμενο και η δέσμη της πηγής είναι χωρικά σύμφωνες τότε έχουμε συμβολή των πηγής είναι χωρικά σύμφωνες τότε έχουμε συμβολή των δύο δεσμών και εμφάνιση κροσσών στο φιλμ.δύο δεσμών και εμφάνιση κροσσών στο φιλμ.

2.Εμφάνιση και φωτισμός του φιλμ από τη σημειακή πηγή 2.Εμφάνιση και φωτισμός του φιλμ από τη σημειακή πηγή =>αναδημιουργία του ειδώλου του αντικειμένου. =>αναδημιουργία του ειδώλου του αντικειμένου.

ΣυμπεράσματαΣυμπεράσματα:: Η κατανομή των κροσσών διαμορφώνεται με βάση τη διαφορά Η κατανομή των κροσσών διαμορφώνεται με βάση τη διαφορά

φάσης των 2 κυμάτων.φάσης των 2 κυμάτων. Άρα οι διαφορές φάσης μετατρέπονται σε διαφορές εντάσεων από Άρα οι διαφορές φάσης μετατρέπονται σε διαφορές εντάσεων από

κροσσό σε κροσσό. κροσσό σε κροσσό. Το ολόγραμμα δεν είναι τίποτε άλλο από μια κρυπτογραφική Το ολόγραμμα δεν είναι τίποτε άλλο από μια κρυπτογραφική

αναπαράσταση της φάσης και του πλάτους του κύματος αναπαράσταση της φάσης και του πλάτους του κύματος πληροφορίας, μέσο της γεωμετρίας των κροσσών συμβολής. πληροφορίας, μέσο της γεωμετρίας των κροσσών συμβολής.

Αναπαραγωγή ολογραφικής εικόναςΑναπαραγωγή ολογραφικής εικόνας

Το αποτύπωμα του ειδώλου στο φιλμ είναι Το αποτύπωμα του ειδώλου στο φιλμ είναι ένα σύμπλεγμα αμαυρώσεων.ένα σύμπλεγμα αμαυρώσεων.

Φωτίζουμε με δέσμη σύμφωνου φωτός(δέσμη Φωτίζουμε με δέσμη σύμφωνου φωτός(δέσμη αναφοράς).αναφοράς).

Το μεγαλύτερο ποσοστό της δέσμης διαπερνά Το μεγαλύτερο ποσοστό της δέσμης διαπερνά την επιφάνεια και δεν αξιοποιείται καθόλου την επιφάνεια και δεν αξιοποιείται καθόλου ενώ οι αμαυρώσεις στο φιλμ λειτουργούν ενώ οι αμαυρώσεις στο φιλμ λειτουργούν σαν ένα φράγμα περίθλασης ώστε να σαν ένα φράγμα περίθλασης ώστε να προκύψουν τα αρχικά κύματα της σύμφωνης προκύψουν τα αρχικά κύματα της σύμφωνης δέσμης που δημιούργησε το ολόγραμμα.δέσμης που δημιούργησε το ολόγραμμα.

Εγγραφή και αναπαραγωγή Εγγραφή και αναπαραγωγή επίπεδου ολογράμματοςεπίπεδου ολογράμματος

Το φως που σκεδάζεται από το αντικείμενο και πέφτει πάνω Το φως που σκεδάζεται από το αντικείμενο και πέφτει πάνω στο φιλμ δίνεταιστο φιλμ δίνεται::

η συνάρτηση φ(η συνάρτηση φ(x,yx,y) δίνει τη φάση του κύματος σαν ) δίνει τη φάση του κύματος σαν συνάρτηση της θέσης (συνάρτηση της θέσης (x,yx,y)) πάνω στο φιλμ.πάνω στο φιλμ.

Η σύμφωνη δέσμη αναφοράς είναιΗ σύμφωνη δέσμη αναφοράς είναι:: αποτελεί αποτελεί

ένα επίπεδο κύμαένα επίπεδο κύμαΚαι άρα το συνολικό πεδίο πάνω στο φιλμ είναιΚαι άρα το συνολικό πεδίο πάνω στο φιλμ είναι

Αυτό που επηρεάζει το φιλμ είναι η ένταση του κύματος Αυτό που επηρεάζει το φιλμ είναι η ένταση του κύματος

( , )( , ) i x yscx y E e

ikxoE E e

( , )( , ) ikx i x yo scu x y E e E e

2 2 ( ) ( )0( , ) . * i x i x

o sc scI x y u u E E E E e e

Το πεδίο που προκύπτει από το φωτισμό του ολογράμματος Το πεδίο που προκύπτει από το φωτισμό του ολογράμματος όταν η δέσμη αναφοράς είναι της μορφής όταν η δέσμη αναφοράς είναι της μορφής

1.1. Ο πρώτος όρος αντιστοιχεί σ’ ένα κύμα που κινείται στην Ο πρώτος όρος αντιστοιχεί σ’ ένα κύμα που κινείται στην κατεύθυνση της δέσμης αναφοράς αλλά με διαφορετικό κατεύθυνση της δέσμης αναφοράς αλλά με διαφορετικό πλάτος.πλάτος.

2.2. Ο δεύτερος όρος περιγράφει ένα κύμα ανάλογο της Ο δεύτερος όρος περιγράφει ένα κύμα ανάλογο της αρχικής συνάρτησης του αντικειμένου και αντιστοιχεί αρχικής συνάρτησης του αντικειμένου και αντιστοιχεί στο φανταστικό είδωλο που σχηματίζεται πίσω από το στο φανταστικό είδωλο που σχηματίζεται πίσω από το ολόγραμμα.ολόγραμμα.

3.3. Το τρίτο κύμα έχει πλάτος ανάλογο της συζυγούς Το τρίτο κύμα έχει πλάτος ανάλογο της συζυγούς συνάρτησης του αντικειμένου και αφορά το πραγματικό συνάρτησης του αντικειμένου και αφορά το πραγματικό είδωλο του αντικειμένουείδωλο του αντικειμένου

Συμπεραίνουμε ότι το επίπεδο ολόγραμμα συμπεριφέρεται σαν Συμπεραίνουμε ότι το επίπεδο ολόγραμμα συμπεριφέρεται σαν ένα οπτικό φράγμα περίθλασης.ένα οπτικό φράγμα περίθλασης.

ikxe

2 2 ( , ) 2 ( , )'( , ) ( , ) ikx ikx i x y ikx i x yo sc o sc o scE x y I x y e e E E E E e e e E E

Φωτίζοντας Φωτίζοντας οποιοδήποτε από οποιοδήποτε από τα 2 ολογράμματα τα 2 ολογράμματα

ή με ή με τη δέσμη τη δέσμη αναφοράς θα αναφοράς θα πρέπει να πρέπει να σχηματιστούν οι σχηματιστούν οι δέσμες και δέσμες και αφού η δεν αφού η δεν μπορεί να μπορεί να διακρίνει με ποιο διακρίνει με ποιο συνδυασμό συνδυασμό δεσμών δεσμών δημιουργήθηκε δημιουργήθηκε αρχικά το αρχικά το ολόγραμμα. ολόγραμμα.

1oB B 2oB B

1B 2BoB

Κατηγορίες ΟλογραμμάτωνΚατηγορίες Ολογραμμάτων Ολόγραμμα ΜεταβίβασηςΟλόγραμμα Μεταβίβασης ((Transmission hologramTransmission hologram))::

- Για την κατασκευή απαιτείται ένας διασπαστής δέσμης ο - Για την κατασκευή απαιτείται ένας διασπαστής δέσμης ο οποίος διασπά τις φωτεινές ακτίνες από το οποίος διασπά τις φωτεινές ακτίνες από το laser laser σε δύο δέσμες. σε δύο δέσμες. - Στο φυσικό φως παρουσιάζουν τα χρώματα της ίριδας και - Στο φυσικό φως παρουσιάζουν τα χρώματα της ίριδας και

έχουν συγκεχυμένα περιγράμματαέχουν συγκεχυμένα περιγράμματα– Το αντικείμενο φαίνεται να βρίσκεται μπροστά από το Το αντικείμενο φαίνεται να βρίσκεται μπροστά από το

ολόγραμμαολόγραμμα– Το ολόγραμμα εμφανίζεται μόνο όταν εκτεθεί σε ακτινοβολία Το ολόγραμμα εμφανίζεται μόνο όταν εκτεθεί σε ακτινοβολία

laserlaser

Ολόγραμμα ΑνάκλασηςΟλόγραμμα Ανάκλασης ((Reflection Reflection hologramhologram))::

– Οι δύο δέσμες φωτίζουν το υλικό από δύο διαφορετικές Οι δύο δέσμες φωτίζουν το υλικό από δύο διαφορετικές πλευρές.πλευρές.

– Το αντικείμενο φαίνεται να βρίσκεται είτε μπροστά από το Το αντικείμενο φαίνεται να βρίσκεται είτε μπροστά από το ολόγραμμα είτε φαίνεται να το τέμνειολόγραμμα είτε φαίνεται να το τέμνει

– Το ολόγραμμα εμφανίζεται και στο συνηθισμένο φως της Το ολόγραμμα εμφανίζεται και στο συνηθισμένο φως της ημέραςημέρας

Διαφορά ολογράμματος ανάκλασης –Διαφορά ολογράμματος ανάκλασης –διέλευσης.διέλευσης.

Ανάκλασης ΔιέλευσηςΑνάκλασης Διέλευσης

Διάταξη ολογραφίαςΔιάταξη ολογραφίας

Για την κατασκευή ενός Για την κατασκευή ενός ολογράμματος απαιτούνταιολογράμματος απαιτούνται::

Σκοτεινός θάλαμοςΣκοτεινός θάλαμος Τράπεζα ολογραφίαςΤράπεζα ολογραφίας LaserLaser Συστήματα ανοίγματος της Συστήματα ανοίγματος της

δέσμης δέσμης Στηρίγματα των φακών, Στηρίγματα των φακών,

των κατόπτρων, του φιλμ ή των κατόπτρων, του φιλμ ή της ολογραφικής πλάκαςτης ολογραφικής πλάκας και του αντικειμένου.και του αντικειμένου.

Πού καταγράφονται…Πού καταγράφονται…

Σε φωτοευαίσθητα υλικά που Σε φωτοευαίσθητα υλικά που αλλάζουν τις οπτικές τους αλλάζουν τις οπτικές τους ιδιότητες όταν εκτίθενται σε ιδιότητες όταν εκτίθενται σε φως.φως.

ΠαραδείγματαΠαραδείγματα::Σε φωτογραφικά Σε φωτογραφικά γαλακτώματα από άργυρογαλακτώματα από άργυροΣε κρυστάλλους ( Σε κρυστάλλους ( LiNbOLiNbO3 3 , , BaTiOBaTiO33, BSO, KBr, KTN, BSO, KBr, KTN ))Σε διχρωμική ζελατίνηΣε διχρωμική ζελατίνηΣε φωτορυτίνεςΣε φωτορυτίνεςΣε φωτοπολυμερήΣε φωτοπολυμερήΣε θερμοπλαστικά υλικάΣε θερμοπλαστικά υλικά

Ιδιότητες ΟλογραμμάτωνΙδιότητες Ολογραμμάτων

Κάθε μικρό κομμάτι ενός ολογράμματος μπορεί να αναπαράγει Κάθε μικρό κομμάτι ενός ολογράμματος μπορεί να αναπαράγει μία πλήρη εικόνα ολόκληρου του αντικειμένουμία πλήρη εικόνα ολόκληρου του αντικειμένου

Ένα ολόγραμμα θεωρείται ως το αποτέλεσμα της συμβολής Ένα ολόγραμμα θεωρείται ως το αποτέλεσμα της συμβολής πολλών ολογραμμάτων, που δημιουργούνται από κάθε σημείο του πολλών ολογραμμάτων, που δημιουργούνται από κάθε σημείο του σώματοςσώματος

Το ολόγραμμα δημιουργεί μια πραγματική τρισδιάστατη αντίληψη Το ολόγραμμα δημιουργεί μια πραγματική τρισδιάστατη αντίληψη του αντικειμένουτου αντικειμένου

Ολογραφία Ολογραφία VS VS ΦωτογραφίαΦωτογραφία

ΟΛΟΓΡΑΦΙΑΟΛΟΓΡΑΦΙΑ

Καταγράφονται κροσσοί Καταγράφονται κροσσοί συμβολήςσυμβολής

Αποτυπώνονται στο φιλμ Αποτυπώνονται στο φιλμ το πλάτος και η φάση το πλάτος και η φάση που είχε το κύμα τη που είχε το κύμα τη στιγμή που έφτανε στο στιγμή που έφτανε στο επίπεδο του φιλμεπίπεδο του φιλμ

Μπορούμε να έχουμε την Μπορούμε να έχουμε την πλήρη, τρισδιάστατη πλήρη, τρισδιάστατη εικόνα του αντικειμένουεικόνα του αντικειμένου

Χρησιμοποιείται Χρησιμοποιείται σύμφωνη πηγή ακτινών σύμφωνη πηγή ακτινών LaserLaser

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ

Κάθε σημείο του Κάθε σημείο του αντικειμένου εστιάζεται σε αντικειμένου εστιάζεται σε κάποιο σημείο του φιλμκάποιο σημείο του φιλμ Καταγράφεται στο φιλμ Καταγράφεται στο φιλμ μόνο η ένταση της μόνο η ένταση της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας σκεδαζόμενης ακτινοβολίας του αντικειμένουτου αντικειμένου Το είδωλο είναι η προβολή Το είδωλο είναι η προβολή ενός αντικειμένου από 3 ενός αντικειμένου από 3 διαστάσεις σε 2διαστάσεις σε 2 Η φωτογραφική Η φωτογραφική απεικόνιση χρησιμοποιεί απεικόνιση χρησιμοποιεί ορατό φωςορατό φως

Η οπτική γωνία στη κοινή φωτογραφία είναι πάντα μία και Η οπτική γωνία στη κοινή φωτογραφία είναι πάντα μία και είναι ακριβώς το τι είδε ο φωτογραφικός φακός τη στιγμή είναι ακριβώς το τι είδε ο φωτογραφικός φακός τη στιγμή της φωτογράφησης.της φωτογράφησης.

Εφαρμογές Εφαρμογές ολογραφίας ολογραφίας στην ιατρικήστην ιατρική

Η ολογραφία αποτελεί ένα σημαντικό εργαλείο για Η ολογραφία αποτελεί ένα σημαντικό εργαλείο για την ιατρική για τους πιο κάτω λόγουςτην ιατρική για τους πιο κάτω λόγους::

1. Τ1. Τρισδιάστατη απεικόνιση εσωτερικών δομών του σώματος ρισδιάστατη απεικόνιση εσωτερικών δομών του σώματος για διαγνωστικούς και χειρουργικούς σκοπούς.για διαγνωστικούς και χειρουργικούς σκοπούς.

2. Υψηλής ευκρίνειας απεικόνιση.2. Υψηλής ευκρίνειας απεικόνιση.3. Βοηθητικό εργαλείο στη θεραπεία ασθενειών και σε 3. Βοηθητικό εργαλείο στη θεραπεία ασθενειών και σε

τραυματισμούς.τραυματισμούς.4. Παρέχει σαφή προβολή των αντικειμένων που 4. Παρέχει σαφή προβολή των αντικειμένων που

εμπεριέχονται στο υλικό όπως είναι τα υγρά του σώματος εμπεριέχονται στο υλικό όπως είναι τα υγρά του σώματος και ο ιξώδης ιστός.και ο ιξώδης ιστός.

Ολογραφία ακτίνων Χ(Ολογραφία ακτίνων Χ(X-ray HolographyX-ray Holography))..

Έχει αποδειχθεί ότι είναι δυνατό να υπάρχει και σε Έχει αποδειχθεί ότι είναι δυνατό να υπάρχει και σε ατομική κλίμακα.ατομική κλίμακα.

Αρχές λειτουργίαςΑρχές λειτουργίας:: Η αλληλεπίδραση των ακτινών Χ με την ύλη είναι Η αλληλεπίδραση των ακτινών Χ με την ύλη είναι

ένα είδος ελαστικής σκέδασης με τα άτομα.ένα είδος ελαστικής σκέδασης με τα άτομα. Τα άτομα είναι πηγές σφαιρικών κυμάτων τα Τα άτομα είναι πηγές σφαιρικών κυμάτων τα

οποία συμβάλλουν με το κύμα αναφοράς σε μια οποία συμβάλλουν με το κύμα αναφοράς σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση.συγκεκριμένη κατεύθυνση.

Το τελικό ολόγραμμα δημιουργείται καταγράφοντας την Το τελικό ολόγραμμα δημιουργείται καταγράφοντας την ποσότητα φθορισμού σε κάθε κατεύθυνση από έναν ποσότητα φθορισμού σε κάθε κατεύθυνση από έναν ανιχνευτή.ανιχνευτή.

Μετασχηματισμός Μετασχηματισμός Fourrier Fourrier επιτρέπει την αναπαραγωγή της επιτρέπει την αναπαραγωγή της ηλεκτρικής έντασης σε θέση των ατόμων στο χώρο.ηλεκτρικής έντασης σε θέση των ατόμων στο χώρο.

Ολογραφική σύνθεση(Ολογραφική σύνθεση(Holographic synthesisHolographic synthesis))

Τρισδιάστατη απεικόνιση και προσδιορισμός Τρισδιάστατη απεικόνιση και προσδιορισμός αποστάσεων γωνιών και τροχιών.αποστάσεων γωνιών και τροχιών.

Διδιάστατες απεικονίσεις όπου μέσο γραφικών Διδιάστατες απεικονίσεις όπου μέσο γραφικών τεχνικών στον υπολογιστή δημιουργούνται τεχνικών στον υπολογιστή δημιουργούνται φανταστικές τρισδιάστατες εικόνες.φανταστικές τρισδιάστατες εικόνες.

ΠαράδειγμαΠαράδειγμα:: ΜΜRARA((Magnetic resonance angiographyMagnetic resonance angiography))..To To ΜΜRA RA αναπαριστά το εγκεφαλικό αγγειακό αναπαριστά το εγκεφαλικό αγγειακό

δέντρο και χαρακτηρίζεται από το ψηλό δέντρο και χαρακτηρίζεται από το ψηλό contrast contrast στόχου και περιβάλλοντος καθώς και από πολύ στόχου και περιβάλλοντος καθώς και από πολύ λεπτές τομέςλεπτές τομές ≤≤ 1 1mm.mm.

Two views of a reconstructed 3D hologram are shown: (a) is the image generated by the topviewing of the hologram, while (b) is from a bottom view. In spite of the obvious impossibility to get onpaper the real 3D appearance, high contrast details are evident.

Ενδοσκοπική Ολογραφία(Ενδοσκοπική Ολογραφία(Endoscopic holographyEndoscopic holography))

Τρισδιάστατη απεικόνιση των εσωτερικών κοιλοτήτων του Τρισδιάστατη απεικόνιση των εσωτερικών κοιλοτήτων του ανθρωπίνου σώματος.ανθρωπίνου σώματος.

Συνδυάζει τα χαρακτηριστικά της ολογραφίας και της Συνδυάζει τα χαρακτηριστικά της ολογραφίας και της ενδοσκοπίας.ενδοσκοπίας.

Είναι 2 τύπωνΕίναι 2 τύπων:: α. Στη μια μορφή το ολόγραμμα καταγράφεται στο α. Στη μια μορφή το ολόγραμμα καταγράφεται στο

ενδοσκόπιο.ενδοσκόπιο.

β. Χρησιμοποιείται μια εξωτερική συσκευή καταγραφήςβ. Χρησιμοποιείται μια εξωτερική συσκευή καταγραφής..

Η ολογραφία στην οφθαλμολογία.Η ολογραφία στην οφθαλμολογία. Καταγραφή μιας τρισδιάστατης απεικόνισης του ματιού Καταγραφή μιας τρισδιάστατης απεικόνισης του ματιού

=> οποιαδήποτε αμφιβληστροειδής αποσύνδεση η => οποιαδήποτε αμφιβληστροειδής αποσύνδεση η ενδοφθάλμιο ξένο σώμα μπορεί να ανιχνευθεί.ενδοφθάλμιο ξένο σώμα μπορεί να ανιχνευθεί.

Μετρήσεις τοπογραφίας του κερατοειδούς όπως και Μετρήσεις τοπογραφίας του κερατοειδούς όπως και μετρήσεις των χαρακτηριστικών της επιφάνειας τουμετρήσεις των χαρακτηριστικών της επιφάνειας του

( ελαστική επέκταση του κ.χ).( ελαστική επέκταση του κ.χ).

Η ολογραφία στην οδοντιατρικήΗ ολογραφία στην οδοντιατρική Αρχειοθέτηση οδοντικών αποτυπωμάτων για νομικούς και Αρχειοθέτηση οδοντικών αποτυπωμάτων για νομικούς και

εγκληματικούς σκοπούς.εγκληματικούς σκοπούς. Οι ορθοδοντικοί παρατηρώντας παλιές και καινούργιες Οι ορθοδοντικοί παρατηρώντας παλιές και καινούργιες

καταγραφές σημειώνουν την πρόοδο των ασθενών τους.καταγραφές σημειώνουν την πρόοδο των ασθενών τους. Ανέπαφη μέτρηση της κινητικότητας των δοντιών και Ανέπαφη μέτρηση της κινητικότητας των δοντιών και

μέτρηση διαστατικών αλλαγών του ιστού της μέτρηση διαστατικών αλλαγών του ιστού της οδοντοστοιχίας λόγω παραμόρφωσης.οδοντοστοιχίας λόγω παραμόρφωσης.

Δίνει την τοπογραφία των δοντιών. Δίνει την τοπογραφία των δοντιών.

Η ολογραφία στην Ωτολογία και την Η ολογραφία στην Ωτολογία και την ορθοπεδική.ορθοπεδική.

ΩτολογίαΩτολογία:: Διάδοση των παλμών στα μέρη του εσωτερικού Διάδοση των παλμών στα μέρη του εσωτερικού

αυτιού όπως είναι ο κοχλίας και η βασική μεμβράνη.αυτιού όπως είναι ο κοχλίας και η βασική μεμβράνη. Μέτρηση της μορφής της τυμπανικής μεμβράνης και Μέτρηση της μορφής της τυμπανικής μεμβράνης και

των τρόπων δόνησης της.των τρόπων δόνησης της.

ΟρθοπεδικήΟρθοπεδική:: Μελέτη της παραμόρφωσης του ανθρώπινου Μελέτη της παραμόρφωσης του ανθρώπινου

κρανίου.κρανίου. Μελέτη των ορθοπεδικών δομών και μέτρηση Μελέτη των ορθοπεδικών δομών και μέτρηση

πιέσεων που ασκούνται σ’ αυτές.πιέσεων που ασκούνται σ’ αυτές.

ΒιβλιογραφίαΒιβλιογραφία1.1.Holography and it’s applicationsHolography and it’s applications.. Yu.I.Ostrovsky Yu.I.Ostrovsky2.2.Fundamentals of HolographyFundamentals of Holography.. Yu.N.Denisyuk Yu.N.Denisyuk3.3.Tomographic images improved by holographic synthesisTomographic images improved by holographic synthesis.. Pierino Delvo, Maria Luciana RizziPierino Delvo, Maria Luciana Rizzi4. Interference imaging and it’s application to material and 4. Interference imaging and it’s application to material and

medical imagingmedical imaging.. R.H.Menk R.H.Menk5. Wikipedia5. Wikipedia6. 6. www.hologramsuppliers.comwww.hologramsuppliers.com7. 7. www.holokits.comwww.holokits.com8. 8. Εφαρμοσμένη Οπτική. Δημήτριος ΖευγώληςΕφαρμοσμένη Οπτική. Δημήτριος Ζευγώλης9. Σύγχρονη πειραματική Οπτική. Ευάγγελος Αναστασάκης9. Σύγχρονη πειραματική Οπτική. Ευάγγελος Αναστασάκης10. Ολογραφία και αρχιτεκτονική. Σχολή αρχιτεκτόνων Ε.Μ.Π10. Ολογραφία και αρχιτεκτονική. Σχολή αρχιτεκτόνων Ε.Μ.Π

ΤΕΛΟΣΤΕΛΟΣ