قياس الانعكاس

قياس الانعكاس هو مصطلح عام يشير إلى استخدام انعكاس الموجات أو النبضات على الأسطح والواجهات للكشف عن الأجسام أو تحديد خصائصها، وأحيانًا للكشف عن الشذوذات كما هو الحال في الكشف عن الأعطال والتشخيص الطبي . ^[¹^]

توجد العديد من الأشكال المختلفة لقياس الانعكاس. ويمكن تصنيفها بعدة طرق: حسب الإشعاع المستخدم (الكهرومغناطيسي، الموجات فوق الصوتية، حزم الجسيمات)، وحسب هندسة انتشار الموجة (غير موجهة مقابل موجهات الموجة أو الكابلات)، وحسب مقاييس الطول المعنية (الطول الموجي وعمق الاختراق بالنسبة لحجم الجسم المدروس)، وحسب طريقة القياس (مستمر مقابل نبضي، محلل الاستقطاب، ...)، وحسب مجال التطبيق.

مصادر الإشعاع

يُستخدم الإشعاع الكهرومغناطيسي ذو الأطوال الموجية المتفاوتة على نطاق واسع في العديد من أشكال قياس الانعكاس:
- الرادار : تُستخدم انعكاسات نبضات الترددات الراديوية للكشف عن وجود الأجسام وقياس موقعها وسرعتها مثل الطائرات والصواريخ والسفن والمركبات.
- تقنية الليدار : تُستخدم انعكاسات نبضات الضوء عادةً لاختراق الغطاء الأرضي بواسطة النباتات في المسوحات الأثرية الجوية .
- توصيف الأغشية الرقيقة لأشباه الموصلات والعوازل: يمكن لتحليل بيانات الانعكاس باستخدام معادلات تشتت فوروهي بلومر تحديد سمك ومعامل الانكسار ومعامل الانقراض للأغشية الرقيقة المستخدمة في صناعة أشباه الموصلات .
- قياس انعكاس الأشعة السينية : هو تقنية تحليلية حساسة للسطح تستخدم في الكيمياء والفيزياء وعلوم المواد لتوصيف الأسطح والأغشية الرقيقة والطبقات المتعددة.
- يُستخدم انتشار النبضات الكهربائية وانعكاسها عند نقاط الانقطاع في الكابلات في تقنية قياس الانعكاس الزمني (TDR) للكشف عن العيوب في الأسلاك الكهربائية وتحديد مواقعها. ^[²^]^[³^]
- انعكاس الضوء عن الجلد : في علم الإنسان، تُستخدم أجهزة قياس انعكاس الضوء بشكل شائع لتقييم لون بشرة الإنسان من خلال قياس انعكاس الضوء عنها. تُوجّه هذه الأجهزة عادةً نحو أعلى الذراع أو الجبهة، ثم تُفسّر الموجات المنبعثة بنسب مئوية مختلفة. تشير الترددات المنخفضة إلى انخفاض انعكاس الضوء عن الجلد، وبالتالي إلى لون أغمق، بينما تشير الترددات العالية إلى زيادة انعكاس الضوء عن الجلد، وبالتالي إلى لون أفتح.
Acoustic reflectometry: the reflection of sound waves is used. One application is the use of a tympanometer (a specialised acoustic reflectometer) to diagnose medical conditions of the ear.^[1]
- Ultrasonic reflectometry: A transducer generates acoustic waves at ultrasonic frequency which propagate until they reaches the interface between the propagation medium and the sample. The wave is partially reflected at the interface and partially transmitted into the sample. The waves reflected at the interface travel back to the transducer, then the acoustic impedance of the sample is determined by measuring the amplitude of the wave reflected from the propagation medium/sample interface.^[4] From the reflected wave, it is possible to determine some properties of the sample that is desired to characterize. Applications include medical ultrasonography and nondestructive testing.
Neutron reflectometry: is a neutron diffraction technique for measuring the structure of thin films, similar to the often complementary techniques of X-ray reflectivity and ellipsometry. The technique provides valuable information over a wide variety of scientific and technological applications including chemical aggregation, polymer and surfactant adsorption, structure of thin film magnetic systems, biological membranes.

Different reflectometry techniques

Many techniques are based on the principle of reflectometry and are distinguished by the type of waves used and the analysis of the reflected signal. Among all these techniques, we can classify the main but not limited to:

In time-domain reflectometry (TDR), fast pulses are emitted, and the magnitude, duration and shape of the reflected pulses is analyzed.
Frequency-domain reflectometry (FDR):^[5]^[6] this technique is based on the transmission of a set of stepped-frequency sine waves from the sample. As with TDR, these waves propagate to the sample and are reflected at the interface back to the source. There are several types of FDR; they are commonly used in radar applications and for characterization of cables/wires. The changes in frequency between the incident signal and the reflected signal are analyzed.
Ellipsometry is the polarization-resolved measurement of light reflections from thin films.

References

1 2 تيبو، هيكي؛ ريفونتا، ماتي (2009). "قياس الانعكاس الصوتي الاستهلاكي من قبل الآباء للكشف عن سائل الأذن الوسطى لدى الأطفال الذين يخضعون لعملية فغر الطبلة" . المجلة الإسكندنافية للرعاية الصحية الأولية . 27 (3): 167-171 . doi : 10.1080/02813430903072165 . ISSN 0281-3432 . PMC 3413189. PMID 19565410 .
↑ سمايل، م.ك.؛ حاجب، ت.؛ بيشون، ل.؛ لوتي، ف. (2011)، "الكشف عن العيوب وتحديد موقعها في شبكات الأسلاك باستخدام قياس الانعكاس الزمني والشبكات العصبية"، معاملات IEEE في المغناطيسية ، 47 (5): 1502-1505 ، Bibcode : 2011ITM....47.1502S ، doi : 10.1109/TMAG.2010.2089503 ، S2CID 30284686
↑ فورس، سي.؛ هاوبت، ر. (2001)، "على حافة الخطر: المخاطر الخفية لأسلاك الطائرات القديمة"، مجلة IEEE Spectrum ، 38 (2): 35-39 ، doi : 10.1109/6.898797
↑ مكليمينتس، دي جيه؛ فيرلي، بي. (1990)، "مقياس انعكاس صدى النبضات فوق الصوتية"، الموجات فوق الصوتية ، 29 (1): 58-62 ، doi : 10.1016/0041-624X(91)90174-7
↑ سولر، بي جيه؛ جيفورد، دي كيه؛ وولف، إم إس؛ فروغات، إم إي (2005)، "قياس الانعكاس الضوئي عالي الدقة في مجال التردد لتوصيف المكونات والتجميعات"، أوبتكس إكسبرس ، 13 (2): 666-674 ، رمز Bibcode : 2005OExpr..13..666S ، doi : 10.1364/OPEX.13.000666 ، PMID 19488398
↑ فورس، سي.؛ سي سي، يو؛ دانغول، آر؛ نيلسن، إم.؛ مابي، جي.؛ وودوارد، آر. (2003)، "قياس الانعكاس في مجال التردد لاختبار أسلاك الطائرات القديمة على متن الطائرة"، معاملات IEEE في التوافق الكهرومغناطيسي ، 45 (2): 306-315 ، doi : 10.1109/TEMC.2003.811305 {{citation}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )

[teppo-1] 1 2 تيبو، هيكي؛ ريفونتا، ماتي (2009). "قياس الانعكاس الصوتي الاستهلاكي من قبل الآباء للكشف عن سائل الأذن الوسطى لدى الأطفال الذين يخضعون لعملية فغر الطبلة" . المجلة الإسكندنافية للرعاية الصحية الأولية . 27 (3): 167-171 . doi : 10.1080/02813430903072165 . ISSN 0281-3432 . PMC 3413189. PMID 19565410 .

[2] سمايل، م.ك.؛ حاجب، ت.؛ بيشون، ل.؛ لوتي، ف. (2011)، "الكشف عن العيوب وتحديد موقعها في شبكات الأسلاك باستخدام قياس الانعكاس الزمني والشبكات العصبية"، معاملات IEEE في المغناطيسية ، 47 (5): 1502-1505 ، Bibcode : 2011ITM....47.1502S ، doi : 10.1109/TMAG.2010.2089503 ، S2CID 30284686

[3] فورس، سي.؛ هاوبت، ر. (2001)، "على حافة الخطر: المخاطر الخفية لأسلاك الطائرات القديمة"، مجلة IEEE Spectrum ، 38 (2): 35-39 ، doi : 10.1109/6.898797

[4] مكليمينتس، دي جيه؛ فيرلي، بي. (1990)، "مقياس انعكاس صدى النبضات فوق الصوتية"، الموجات فوق الصوتية ، 29 (1): 58-62 ، doi : 10.1016/0041-624X(91)90174-7

[5] سولر، بي جيه؛ جيفورد، دي كيه؛ وولف، إم إس؛ فروغات، إم إي (2005)، "قياس الانعكاس الضوئي عالي الدقة في مجال التردد لتوصيف المكونات والتجميعات"، أوبتكس إكسبرس ، 13 (2): 666-674 ، رمز Bibcode : 2005OExpr..13..666S ، doi : 10.1364/OPEX.13.000666 ، PMID 19488398

[6] فورس، سي.؛ سي سي، يو؛ دانغول، آر؛ نيلسن، إم.؛ مابي، جي.؛ وودوارد، آر. (2003)، "قياس الانعكاس في مجال التردد لاختبار أسلاك الطائرات القديمة على متن الطائرة"، معاملات IEEE في التوافق الكهرومغناطيسي ، 45 (2): 306-315 ، doi : 10.1109/TEMC.2003.811305 {{citation}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )

[

[

[

[4]

[5]

[6]