Design and construction of a photoacoustic imaging setup

Abstract

Photoacoustic Microscopy (PAM) is a novel imaging technique that is commonly used with samples composed by soft tissue and that can provide penetration beyond the optical diffusion limit while maintaining high resolution. By using a short-pulsed laser to irradiate the tissue, part of the light energy is converted into heat, which induces the formation of acoustic waves that propagate inside the tissue and can be detected through ultrasound transducers. In this way, the absorption coefficient can be used as a contrast property of the matter, allowing the mapping of biological and chemical information. The essence of this master thesis is the design and start up of a PAM setup. This report contains the explanation of the different steps performed before reaching this goal, together with a justification of the different decisions that were taken along its construction. Finally, the resulting device and its main features are shown and discussed.

Microscopia fotoacústica (PAM) és una nova tècnica d'imatge que és comunment utilitzada amb mostres composades per matèria tova i que pot aconseguir una penetració mes enllà del límit de difusió optica mantenint una alta resolució. Utilitzant un làser pulsat per a irradiar el teixit, part de la llum es converteix en calor, el qual indueix la formació d'ones acústiques que es propaguen per l'interior del teixit y que poden ser detectades mitjançant transductors. D'aquesta manera, el coeficient d'absorció pot ser utilitzat com a propietat de contrast de la matèria, permetent el mapeig de informació biològica i química. L'essència d'aquesta tesis de màster és el disseny i la posada a punt d'un montatge de PAM. Aquest informe conté l'explicació dels diferents passos realitzats abans d'aconseguir aquest objectiu, juntament amb la justificació de les diferents decisions que s'han pres durant la seva construcció. Finalment es mostren el dispositiu resultant i les seves principals característiques.