Sa kini nga pakighinabi kay Dr. Logan Rodriguez Graves, nahibal-an naton kung unsa kadako, mahal nga mga salamin sa mga obserbatoryo nga teleskopyo, medikal nga imaging, ug uban pa nga mahimo nimo sa usa ka degree sa optikal nga syensya.

Medical Imaging alang sa Pagdayagnos sa Kanser sa Colon

Ingon usa ka undergrad, ang Graves nagtrabaho sa a University of Arizona grupo nga nagsiksik sa bag-ong mga pamaagi alang sa imaging colon cancer. Ang "tradisyonal" nga paagi aron mahulagway ang imong sulud sagad nga nag-upod sa pag-inom sa usa ka nasuka nga likido nga hugaw nga naghimo sa mga butang nga fluoresce. Ayaw ko pangutan-a kung ngano nga nahibal-an ko kung unsa ang gusto nga imnon sa mga basura.

Ang mga tigdukiduki nga nagtrabaho sa Graves nakaghimo mga bag-ong pamaagi aron makalusot didto nga wala ang ilimnon. Sa usa ka hinungdan, nasabtan nila nga ang mga samad ug mga tisyu nga adunay kanser sa kolon mahimo ipasiugda pinaagi sa pag-igo sa kanila sa pipila ka mga wavelength nga kahayag - wala kinahanglan ang cocktail.

Gisuginlan kami sa mga lubnganan bahin sa ubang trabaho sa imaging GI nga gihimo sa usa ka tem sa University of Arizona nga kauban si Dr. Bhaskar Banerjee ug "Ron" Liang. Sila naghimo og usa ka optikal nga aparato nga mahimo’g tan-awon ang pareho sa unahan ug paatras sa usa ka colon sa parehas nga oras. Nianang paagiha, wala’y itago nga masa sa kanser! Ang tech gipatulin sa usa ka kompanya nga gitawag Ang Omniscient Imaging, Inc..

Gradwisyo sa Gradwar sa Grado nga Grado

Ang disertasyon sa doktor sa Logan Graves adunay kalabotan nga metrology nga pamaagi nga gigamit sa paghimo ug pagpanghimatuud sa daghang mga salamin. Sa piho nga paagi, gitabangan sa mga lubnganan ang pagsukot sa nawong sa salamin nga sa ulahiang ma-install sa Daniel K. Inouye Solar Teleskopyo, o sa "DKIST" sa mubu.

Ang teleskopyo nga kini gipahimutang sa Maui, Hawaii, ug karon mao ang labing kadaghan nga solar teleskopyo sa kalibutan. Samtang ang punoan nga salamin sa sulud karon nakatagamtam sa usa ka tropikal nga bakasyon, kini natawo sa usa ka lab sa Arizona.

Ang 4.26-metro nga teleskopyo mga 14 ka tiil sa sinultian sa Amerikano, o ang gidak-on sa usa ka dako, sa gawas nga trampolin.

Tungod kay kining butanga mga larawan ang adlaw, ang pipila nga dugang nga mga hagit sa inhenyeriya anaa. Sama sa nahibal-an nimo, ang adlaw hayag kaayo. Kini usab init kaayo. Mao nga, aron maseguro nga ang teleskopyo wala mag-aginod, matunaw o iprito sama sa usa ka hulmig sa ilalum sa nagpadako nga baso sa usa ka bata sa usa ka adlaw nga adlaw, usa ka bag-ong materyal ang kinahanglan nga maimbento.

Ang substrate alang sa salamin kinahanglan buhaton gikan sa usa ka butang nga dili molapad kung daghan ang naigo sa hayag sa adlaw. Tungod kana, bisan kung wala kini nasunog, ang pagpalapad sa sobra mahimo pa nga pagtuis sa imahe nga nakuha sa DKIST. Kana ang hinungdan nga ang SCOTT ningtunob ug miabut nga adunay usa ka nobela nga materyal nga baso-ceramic nga gitawag og ZERODUR®. Ang labi ka mubu nga coefficient sa pagpadako sa kainit mao ang hinungdan sa espesyal nga ZERODUR®.

Ngano nga ang Metrology sa usa ka Daghang milyon nga Dollar Telescope Mirror Labi nga Malisud

Sa pag-abut sa Logan Graves sakay sa pagtukod sa DKIST, ang laraw alang sa teleskopyo ug ang nindot nga bag-ong materyal naandam na, apan ang mga pamaagi sa paggama kinahanglan ang pipila nga gugma. Pagkahuman sa tanan, kini nga butang nga gitukod hapit na mahimong labing kadaghan nga teleskopyo sa kalibutan nga ingon niini!

Aron galingon ang samin sa katapusan, pinasinaw nga porma, kinahanglan ang lainlaing mga yugto sa paghimo. Ang tanan nga kini nga mga hugna kinahanglan sukdon. Samtang ang materyal gikuha, ang kinahanglan adunay usa ka paagi aron masusi kung unsa pa ang kinahanglan nga kuhaon ug kung pila na ang nakuha.

Ingon niana ka igo ang tanan, apan tungod kay ang katapusan nga aplikasyon usa ka milyon-milyon nga dolyar nga teleskopyo, ang mga kinahanglanon sa metrology labi ka lisud. Sa usa ka butang, daghang milyon nga dolyar ang daghang salapi! Mao nga, mas maayo nga dili ka masayop. Dili usa ka sayup. Wala usa. Kinahanglan nimo ang usa nga imong gihimo aron magtrabaho, dili sama sa paghimo sa taas nga kadaghan diin gipaabut nimo ang porsyento nga pagkapakyas.

Ang usa pa nga butang nga hinumdomon mao nga, sama sa tanan nga mga optika sa katukma, dili nimo mahilabtan kini. Dili ka makaginhawa niini labi na ang pagguyod sa usa ka mekanikal nga profilometer latas sa ibabaw niini. Mao nga, kinahanglan nimo nga buhaton ang tukma, dili masukod nga mga pagsukol nga wala’y hikap sa samin.

Mga Pro ug Kontra sa Interferometry

Ang "sumbanan nga bulawan" nga paagi sa pagsukot sa usa ka salamin sa nawong nga sama niini naa sa interferometry, nga usa ka ensakto, dili sukod nga pamaagi sa pagsukot. Sa maayo nga kahimtang, labi usab kini ka mahal ug nagkinahanglan kanimo nga maghimo usa ka perpekto nga porma sa pisikal nga pakisayran. Pagkahuman, sukdon nimo ang bahin nga imong gihimo ug ang pakisayran nga pakisayran ug ang kalainan sa mga sukod mao ang sayup.

Uban sa concave nga salamin sa DKIST, labi ka lisud ang kini nga proseso. Adunay usa ka dako nga gidak-on alang sa usa, apan ang porma dili usab axis ug parabolic. Kung ang porma sa ginunting mao ang spherical sa baylo, mahimo nimo kini gamiton pinaagi sa usa ka spinning sphere. Bisan pa, tungod kay kini madunot, ang paghimo ug pagsulay sa butang labi ka labi ka komplikado.

Ang laing kakulian sa interferometry mao nga sa pagsukol sa daghang mga nawong, kasagaran dili nimo masukod ang tibuuk nga nawong sa parehas nga oras. Hinuon, mahimo nga kinahanglan nimo nga magkuha daghang pagsukol ug ipahiusa kini. Kadtong mga nagsapaw nga mga lugar hilig sa mga kasaypanan, ug usab, nga adunay daghang milyon nga dolyar nga mga widget, ang sayup daotan.

Bisan pa ang usa pa nga gamit nga paggamit sa interferometry nga eksklusibo mao nga kini molihok ra kung ang pormas nga imong gisukot hapit ra sa pakisayran nga porma. Mao nga, kung naa ka sa mga mabangis, nagsugod nga mga hugna sa paggaling sa samin, ang interferometry adunay limitado nga magamit.

Unsa ang Deflectometry?

Sukwahi sa interferometry, ang deflectometry mahimong magamit nga labi kadali sa mga pagsugod nga yugto sa pagputol sa samin. Mas barato usab kini tungod kay wala kini manginahanglan usa ka porma sa pagtukud aron matukod.

Hinuon, ang gigamit nga pakisayran usa ka gigikanan, tingali usa ka digital display, nga adunay usa ka sundanan sa pagsulay sa mga nahibal-an nga sukat. Kung imong gipadan-ag ang kana nga gigikanan sa salamin ug gilaraw ang imahe sa pagsalamin, nan masulti nimo kung unsa ang hitsura sa salamin kung giunsa ang pagtuis sa imahe.

Pananglitan, hunahunaa ang usa ka nagbagtok nga samin sa funhouse. Kung nakit-an nimo ang usa ka imahen sa imong kaugalingon nga adunay gitas-on nga 3 ka tiil nga adunay nawong nga labi ka dako sa imong likud, apan nahibal-an nimo nga ikaw 5'10 "nga adunay usa ka normal nga kadako nga noggin, mahibal-an nimo kung giunsa nga ang masalamin nga nawong gibawog nga wala’y porma. Sa higayon nga makalampas ka sa inisyal nga kakurat, mahimo nimo nga makita ang gituis nga imahe dili ingon usa ka tawo nga nagkalot apan usa ka ripples sa aluminyo.

Kung gusto nimong masabtan ang kalainan sa deflectometry ug usa ka fan sa The Matrix, tan-awa ang pagdepensa sa disertasyon sa doktor sa Graves. Gipatin-aw niya ang deflectometry nga adunay imahe sa pula ug asul nga mga tabletas nga gipakita sa sunglass ni Morpheus.

Ang Grinding Phase

Ang usa ka sayo nga yugto sa proseso sa paghimo og salamin mao ang "yugto sa paggaling". Dinhi kuhaon sa mga teleskopyo nga gnome ang sulud sa samin gikan sa pagtan-aw sama sa pintura nga matte sa usa ka bugaw nga pagsakay sa usa ka butang diin mahimo nimong masugdan ang pagtan-aw sa usa ka pagsalamin. Kung itandi sa katapusang lakang sa pagpasinaw, kini nga bahin sa proseso diin ang daghang mga materyal nga makuha.

Ang proseso sa paggaling naggamit usa ka robotic nga bukton aron pugson ug pagtuyok ang usa ka slurry nga adunay sagol nga polishing nga gisagol. Kini tan-awon nga sobra ka makagubot aron makahimo sa tukma nga paggaling, apan, sa tabang sa IR deflectometry, nakasukod sila ug monitor kini nga bagis nga nawong. Ang interferometry ug makita nga deflectometry gigamit usab aron mapalig-on ang mga pagsukol sa IR deflectometry.

Pinaagi sa paggamit sa IR deflectometry sa kini nga bahin sa proseso, nakatipig ang koponan sa daghang oras sa paghimo.

Dali ra makita kung diin makakuha sila mga dagko nga tipak gikan sa materyal nga dili duol sa tumoy nga bahin. Kana, sa baylo, gitugotan ang salamin sa DKIST nga himuon-himo sa usa ka gamay sa usa ka tuig, nga giingon sa amon ni Logan, pinaagi sa mga sukaranan sa obserbatoryo nga optika, makapahingangha paspas.

"Super Smooth Mirror"

Ang usa ka "Super Smooth Mirror" usa ka kategorya sa salamin. Kana ang nahibal-an nimo karon. Kung nahuman na ang labing kataas nga lebel sa polish, ang salamin sa DKIST adunay mga 19 nm nga kabangis sa tibuuk nga nawong. Kung imong tan-awon ang pagtipas sa tibuuk nga gamay nga lugar nga hapit 2x3mm, labi pa nga mubu sa ubus sa 0.7nm, nga katumbas sa “super smooth”.

Apan unsa man ang gipasabut sa usa ka kagaspang sa nawong nga 19nm? Panahon sa pagdepensa sa disertasyon ni Graves, gipatin-aw niya ang kini nga pagtipas sa 19nm ikatanding sa usa ka topograpikong pagtipas taliwala sa 2 ka lugar sa tibuuk lungsod nga katunga sa gilapdon sa buhok sa tawo. Bisan pa, bisan unsang bungtod o lungag sa taliwala nimo ug pila nga gilay-on pila ka mga milya ang gilay-on kinahanglan nga dili mas taas o labing ubos sa katunga sa buhok sa tawo.

Ok, mga props, dok!

Aron masusi ang sulud sa samin sa katapusan nga yugto, dili ra ang porma apan ang kagaspang sa ibabaw hinungdanon nga sukdon. Daghang lahi sa mga deflectometers ug interferometers ang gigamit aron ma-scan ang nawong ingon ang katapusang pagsusi. Pagkahuman, ang tanan nga mga pagsukot gi-cross-check aron masiguro nga tanan sila nagkauyon.

Mga lubnganan ingon usa ka Free-Agent Optical Scientist

Sukad nga mogradwar, ang Graves nagkapuliki sa daghang lainlaing mga proyekto. Uban sa iyang kauban, si Dr. Isaac Trumper, naghimo siya’g random freelance optical engineering nga trabaho sa ilang kompanya, Intuitive Optical Design Lab. Nakonsulta sila sa gagmay nga mga proyekto sa pagsugod sa hardware hangtod sa pagtabang sa pagpalambo sa mga sistema sa LIDAR gikan sa wala.

Kapin sa sa Mga Optiko sa ELE, nagtrabaho usab siya PM software aron piho nga matubag ang mga hagit nga nahilambigit sa pagpakigsulti sa datos sa optical engineering. Kung kami nga mga optikal nga inhinyero nagtrabaho sa usa ka tim sa pag-uswag, ang among buluhaton sa paglaraw wala tuyoa nga gitago gikan sa ubang mga inhenyero sa usa ka itom nga kahon. Ingon niana gyud ang pagdagan sa among software! Nalipay ako nga makit-an kung unsa ang moabut sa ilang koponan sa R&D sa umaabot aron mahimo’g gamay kini nga problema.

Optics Forum ug Podcast

Adunay uban pang mga goodies labi na kauban ang mga Opt Optics usa ka optiko nga syensya ug engineering nga forum sa komunidad. Kini usa ka maayong kapanguhaan aron makapangita mga espesyalista ug mangutana mga teknikal nga pangutana bahin sa optic ug opt software.

Makita nimo ang Report sa Spotlight podcast usab, diin, nga akong personal nga nalipay (ug nahimo nga usa ka bisita). Kini nga podcast naandan nga gilakip ang mga interbyu sa kadaghanan mga optics nerd apan gidawat ni Logan ang tanan nga lahi sa mga inhenyero ingon mga siyentista isip bisita.

Gusto sa Giya gikan sa Dr. Logan Rodriguez Graves? Pag-book Kaniya sa OddEngineer.com!

Kung gusto nimo hatagan ang Logan Graves sa paggiya sa mga pamaagi sa metrology alang sa imong aplikasyon, mahimo nimo direkta nga libro sa usa ka appointment uban kaniya sa Odd Engineer sa niini nga link.

Adunay dili kinahanglan nga pangutan-on siya bahin sa iyang pagkaanaa! Pag-klik ra sa "Pag-iskedyul sa Pag-iskedyul" buton, ug libro ug pagbayad alang sa bisan unsang magamit nga oras ug adlaw nga magamit alang kanimo. Kung kinahanglan nimo siya nga mopirma sa usa ka NDA alang sa imong miting, mahimo ka mag-upload sa usa ka pirma nga kopya kung mag-book ka. Makadawat ka unya usa ka email nga adunay link sa Pag-zoom sa miting.

Tibuok nga Pakigpulong kay Dr Logan Graves sa Odd Engineer Podcast

Gusto ba madungog ang taas, dili pinamubo nga bersyon sa kini nga pakigsulti? Pagsusi Ang podcast sa Odd Engineer alang sa tambag ug daghang mga detalye sa pamaagi sa metrology ug proyekto sa DKIST.