Pengantar Komputasi Modern: Two-Dimensional Optical Imaging of Artificial Magnetic Field in the Laboratory(Tugas1)

Subjek Jurnal : Two-Dimensional Optical Imaging of Arti cial Magnetic Field in the Laboratory.
Link Jurnal : Download disini

Inti pembahasan

• Pengukuran pencitraan optik baru metode bidang geomagnetic.
• Struktur domain magnetik bahan magnetik yang berbeda dan properti dengan bantuan efek magneto-optik.
• Pengukuran rotasi magnetic cahaya terpolarisasi diukur oleh sistem pencitraan untuk mendapatkan gambar dua dimensi dari medan magnet.
• Mendapatkan gambar distribusi medan magnet visual

Metode yang digunakan

Gambar dua dimensi dari medan magnet buatan yang diciptakan oleh magnet permanen diperoleh dengan cara dari efek Faraday rotasi magnetik. Efek Faraday menyediakan cara mudah dan efektif untuk mengamati dan mengukur skala makro medan magnet, serta meletakkan dasar untuk pencitraan optik tiga dimensi dari medan magnet. Dengan Begitu, pencitraan medan magnet disini juga dapat dianggap sebagai bagian penting dari medan geomagnetik rotasi magnet Metode pencitraan yang kita diajukan sebelumnya, dan akan memberikan dukungan eksperimental untuk metode ini. Untuk citra yang dihasilkan menggunakan Transmision image dan reflection image

Kelebihan Metode

• Mengukur sudut rotasi dari cahaya terpolarisasi pada satelit setelah melewati suasana. Kemudian informasi dari medan geomagnetic.
• Gambar realtime dari korosi dan kelelahan retak di bagian mekanik dapat diperoleh. Itu Teknologi telah banyak digunakan di bidang uji tak rusak, terutama untuk komponen pesawat penting.
• Pencitraan Magneto-optic dua dimensi tidak bisa hanya membangun citra visual, tetapi juga memberikan data pengukuran.
• Jika media yang sangat tipis, Nilai rata-rata ini dapat mewakili intensitas medan magnet dari titik uji.

Kekurangan Metode

• Jika ketebalan media besar dan jarak perjalanan cahaya melalui menengah panjang, intensitas medan magnet dari masing-masing titik tidak dapat secara akurat tercermin data pengukuran pencitraan dua dimensi magneto-optik.
• Polarisasi analyzer berubah, intensitas cahaya pada setiap pixel dari pesawat pencitraan akan berubah serempak.
• Cahaya biru seharusnya diadopsi dalam rotasi magnet metode medan geomagnetik pencitraan. Namun, dibatasi oleh kondisi eksperimental dan dana, laser hijau digunakan di sini.

Perhitungan (Komputasi) yang digunakan dalam metode

Ketika analyzer adalah nol, arah transmisi adalah horisontal. Sudut nol ini sesuai dengan arah kepunahan insiden cahaya terpolarisasi awal. Sementara analisa berubah terus menerus antara sudut  ditentukan oleh intensitas medan magnet), CCD mengumpulkan gambar pada interval. Gambar-gambar ini diberi nomor dari 0 sampai N (N adalah bilangan genap). Pertengahan image bernomor N = 2 adalah sesuai dengan nol sudut analyzer. Nomor 0 gambar sesuai dengan, dan No N gambar untuk . Berikut  = N = 2, dan sudut rotasi dari analisa gambar No. k dapat dihitung dengan rumus berikut:

Dua bentuk disk magnet permanen (magnet kutub berada di dua wajah dari disk) dengan ketebalan sekitar 4 mm dan diameter sekitar 25 mm, mematuhi permukaan belakang ZF6 kaca piring. Ruang lingkup pencitraan yang efektif adalah dalam lingkaran yang rusak. Kisaran rotasi dari analisa adalah antara -11drajat dan + 11drajat. Gambar ditembak pada interval 0.1drajat. Gambar diberi nama dari img000 ke img220, dan jumlah total adalah 221. Gambar yang dikumpulkan secara selektif ditunjukkan pada Gambar. 7.

• Pengolahan Gambar

Gambar yang diambil oleh CCD bukan gambar yang sebenarnya dari medan magnet. Setelah gambar telah diproses, gambar distribusi dua dimensi yang sebenarnya dari medan magnet dapat diperoleh. Menurut Faraday rotasi magnetik efek rumus :

Dalam kursus pencitraan tertentu, Verdet konstan V dan panjang perjalanan L cahaya dalam medium keduanya tidak berubah, sehingga sudut rotasi polarisasi pesawat berbanding lurus dengan intensitas medan magnet. Pengolahan citra bertujuan untuk mendapatkan sudut rotasi magnetik dari pesawat polarisasi pada setiap pixel sehingga memperoleh distribusi dua dimensi medan magnet dalam lingkup pencitraan. Sebenarnya, pengolahan citra adalah proses menganalisis polarisasi. image No. k adalah sesuai dengan tertentu rotasi sudut dari analisa. Memindai gambar dan memperoleh tingkat keabuan dari setiap piksel. Untuk PIJ pixel tertentu, kurva bahwa tingkat abu-abu (sesuai dengan intensitas cahaya transmisi) bervariasi dengan sudut rotasi dari analisa dapat diperoleh. Sudut rotasi sesuai dengan tingkat abu-abu minimum dalam kurva ini adalah sudut rotasi magnetik untuk pixel ini. Ini berarti bahwa jika

Dimanaadalah tingkat abu-abupixel di No. k gambar, kemudian

Dimanaadalah sudut rotasi magnet terpolarisasi cahayadi pixel. Ini cara membandingkan gambar, menemukan tingkat abu-abu minimum, dan memastikan arah polarisasi adalah metode kepunahan cahaya sebenarnya.

Menurut rumus sudut rotasi magnetic dari pesawat polarisasi berbanding lurus dengan intensitas medan magnet. Jadi di sini , distribusi dua dimensi magnetik sudut rotasiadalah di pola yang sama seperti distribusi dua dimensi dari medan gaya.

Untuk tampilan yang nyaman distribusi dua dimensi, sudut rotasi magnetikditampilkan dalam bentuk tingkat abu-abu dalam gambar baru. gambar baru ini dapat dianggap sebagai gambar distribusi medan magnet yang nantinya disimpan dan dihitung dalam data 8-bit, yaitu dapat menggambarkan tingkat abu-abu 256. Ketika program computer memproses gambar, sudut rotasi maksimum diwakili oleh tingkat jenuh abu-abu 255, dan rotasi nol angle dengan tingkat keabuan 0. tingkat abu-abu berhubungan linier dengan sudut rotasi. Hubungan ini dapat dinyatakan sebagai berikut:

Dimanaadalah tingkat abu-abu danpixel. Sebuah gambar dua dimensi berdasarkan tingkat abu-abuadalah gambar distribusi medan magnet. Melalui rumus (5) dan (2), hubungan yang sesuai antara tingkat abu-abu dan intensitas medan magnet dapat dibentuk. Menurut pengolahannya metode yang disebutkan di atas, kami membangun sebuah perangkat lunak pengolah gambar yang diberikan pada Gambar. 8.

Perbandingan Transmision Image dan Reflection Image

·        Pengumpulan Gambar

·       Hasil Metode

Sumber 

1. X.J. Li, J.T. Bai, Y.A. Li, X.N. Li, Y.Y. Wang, X.Q. Feng, Prog. Nat. Sci. 18, 21 (2008). 
2. H.J. Williams, F.G. Foster, E.A. Wood, Phys. Rev 82, 119 (1951). 
3. J.F. Dillon, J. Appl. Phys. 29, 539 (1958). 
4. H. Ferraria, V. Bekerisa, T.H. Johansen, Physica B 398, 476 (2007).
5. Y. Ge, O. Heczko, O. Söderberg, S.-P. Hannula, Mater. Sci. Eng. A 481-482, 302 (2008). 
6. S. Simms, Mater. Eval. 50, 529 (1993).
7. P. Ramuhalli, J. Slade, U. Park, L. Xuan, L. Udpa, Proc. SPIE 5062, 248 (2003).
8. Y.H. Cheng, Z.F. Zhou, G.Y. Tian, Nondestructive Testing Evaluation Int. 40, 374 (2007). 
9. Y.H. Cheng, Z.F. Zhou, B.B. Yin, Opt. Precis. Eng. 14, 797 (2006) (in Chinese). 
10. Z.K. Meng, Exp. Teach. Instrum. 7-8, 61 (1999) (in Chinese). 
11. Y.J. Pan, J. Zou, Optoelectronic Technology, Chongqing University Press, Chongqing 2000 (in Chinese).