Passive optical athermalization of a medical thermal imager optical system

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorMuraviov, O. V.
dc.contributor.authorDovbysh, I. O.
dc.date.accessioned2025-05-22T11:43:03Z
dc.date.available2025-05-22T11:43:03Z
dc.date.issued2025-05-13
dc.description.abstractModern medical thermal imagers require precise, stable optical performance to detect subtle temperature variations critical for diagnosing inflammation, monitoring blood flow, and identifying early disease indicators. Maintaining high spatial and thermal resolution under varying operating temperatures presents significant design challenges, particularly due to the temperature sensitivity of optical materials and mechanical components. This article explores the principles and implementation of passive optical athermalization as an effective solution for medical thermal imagers. Unlike active systems that rely on mechanical adjustments, passive athermalization strategically combines optical materials with complementary thermo-optic and thermal expansion properties to maintain focus and image quality without external power or complex controls. Key aspects discussed include the selection of infrared materials such as germanium and chalcogenide glasses, design methodologies for multi-element optical systems, and optimization techniques using temperature-dependent modeling. Experimental results confirm that passive athermalized systems can maintain consistent focal position and image quality across clinical temperature ranges, ensuring reliable and accurate thermal diagnostics. This approach offers a robust, low-maintenance solution tailored for the stringent demands of medical environments.
dc.description.abstractotherСучасні медичні тепловізори вимагають точної та стабільної оптичної продуктивності для виявлення незначних коливань температури, критично важливих для діагностики запалення, моніторингу кровотоку та виявлення ранніх ознак захворювання. Підтримка високої просторової та теплової роздільної здатності за різних робочих температур створює значні проблеми проектування, зокрема через температурну чутливість оптичних матеріалів та механічних компонентів. У цій статті досліджуються принципи та реалізація пасивної оптичної атермалізації як ефективного рішення для медичних тепловізорів. На відміну від активних систем, які залежать від механічних налаштувань, пасивна атермалізація стратегічно поєднує оптичні матеріали з додатковими термооптичними властивостями та властивостями теплового розширення для підтримки фокусування та якості зображення без зовнішнього живлення або складних елементів керування. Ключові аспекти, що обговорюються, включають вибір інфрачервоних матеріалів, таких як германієві та халькогенідні стекла, методології проектування багатоелементних оптичних систем та методи оптимізації з використанням температурно-залежного моделювання. Експериментальні результати підтверджують, що пасивні атермалізовані системи можуть підтримувати стабільне фокусне положення та якість зображення в усіх клінічних діапазонах температур, забезпечуючи надійну та точну теплову діагностику. Цей підхід пропонує надійне рішення, що не потребує особливого обслуговування, адаптоване до суворих вимог медичного середовища.
dc.format.pagerangeС. 301-304
dc.identifier.citationMuraviov, O. V. Passive optical athermalization of a medical thermal imager optical system / O. V. Muraviov, I. O. Dovbysh // XXІV Міжнародна науково-технічна конференція "Приладобудування: стан і перспективи", 13-14 травня 2025 р., м. Київ, Україна : збірник матеріалів конференції. – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025. – С. 301-304. – Бібліогр. 7 назв.
dc.identifier.orcid0000-0002-7699-0245
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/73898
dc.language.isoen
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofXXІV Міжнародна науково-технічна конференція "Приладобудування: стан і перспективи", 13-14 травня 2025 р., м. Київ, Україна : збірник матеріалів конференції
dc.subjectpassive optical athermalization
dc.subjectmedical thermal imager
dc.subjectimage quality
dc.subjecttemperature stability
dc.subjectlens design optimization
dc.subject.udc535.317
dc.titlePassive optical athermalization of a medical thermal imager optical system
dc.title.alternativeПасивна оптична атермалізація оптичної системи медичного тепловізора
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
301-304.pdf
Розмір:
124.41 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Приладобудування: стан і перспективи (24 ; 2025 ; Київ)