Time-Resolved Diffusing Wave Spectroscopy for selected photon paths beyond 300 transport mean free paths

This paper is devoted to the theoretical and experimental demonstration of the possibility to perform time-resolved diffusing wave spectroscopy: we successfully registered field fluctuations for selected photon path lengths that can overpass 300 transport mean free paths. Such a performance opens new possibilities for biomedical optics applications.Comment: 12 pages, 3 figure

Time-resolved diffusing wave spectroscopy applied to dynamic heterogeneity imaging

We report in this paper what is to our knowledge the first observation of a time-resolved diffusing wave spectroscopy signal recorded by transillumination through a thick turbid medium: the DWS signal is measured for a fixed photon transit time, which opens the possibility of improving the spatial resolution. This technique could find biomedical applications, especially in mammography.Comment: 9 pages, 4 figure

Le problème du traitement de la collision dans le calcul des noyaux de collisions élastiques en spectroscopie laser non linéaire

Lorsque [math], le noyau de collisions élastiques [math] associé à un élément ραα’ matrice densité peut s’écrire sous la forme d’une intégrale simple sur la vitesse relative initiale υ’R. L’étude de la fonction à intégrer permet, dans le cas de potentiels de Lennard-Jones, de déterminer précisément le degré d’approximation que l’on peut utiliser pour calculer les amplitudes de diffusion fα et fα’ de chacun des niveaux concernés

Processus de formation de plasmas sans électron

An electron-free plasma can be created, either directly by a pair-formation process, or by adding electronegative particles to a conventional plasma. After reviewing the different ion-pair formation and recombination processes, we compare the experimental properties of an electron-free plasma and of a negative ion-rich plasma obtained by electron attachment.Un plasma d'ions positifs et négatifs peut être formé, soit directement à l'aide de processus de formation de paires, soit indirectement par l'adjonction de particules électronégatives dans un plasma conventionnel, les électrons s'attachant pour donner des ions négatifs. Après avoir passé en revue les différents mécanismes de formation de paires d'ions et de recombinaison, on considère un exemple expérimental mettant en évidence les propriétés les plus caractéristiques d'un plasma sans électrons que l'on compare à celles des plasmas à forte proportion d'ions négatifs obtenus par attachement électronique

Erratum : Forme de raie pour la spectroscopie d'absorption saturée tenant compte des collisions élastiques faibles

Pas de Résumé disponibl

Forme de raie pour la spectroscopie d'absorption saturée tenant compte des collisions élastiques faibles

We use the Fourier transform with respect to axial velocity to derive a third-order line shape formula for high-resolution saturation spectroscopy that includes the effects of weak velocitychanging and quenching collisions, beam geometry, second-order Doppler shift, recoil splitting and laser frequency modulation. The inclusion of weak elastic collisions provides an explanation for the changes in the rates of pressure broadening with beam diameter. The derivation is easily applicable to experiments with spatially separated beams.En prenant la transformée de Fourier par rapport à la vitesse axiale des molécules, nous avons obtenu un profil de raie pour la spectroscopie de saturation à haute résolution qui tient compte des collisions élastiques et inélastiques, de la géométrie des faisceaux, de l'effet Doppler du 2e ordre, de l'effet de recul et de la modulation de fréquence du laser. L'inclusion des collisions élastiques d'angle faible permet d'expliquer la variation des taux d'élargissement par les collisions avec le diamètre des faisceaux. Le calcul s'applique aussi aux expériences à faisceaux séparés

Monte Carlo simulation of collimated beam transmission through turbid media

An accurate Monte Carlo (MC) computer model is used to calculate the reflectances (R) and transmittances (T) of isotropic scattering media for the case of collimated beam illumination and for a wide range of absorption and scattering coefficients κ and σ per unit length. The MC results are presented by means of sets of curves with distance scaling in order to give an overall understanding of the subject. Numerical comparisons are made with analytical expressions obtained with a 3-flux model or derived from the equation of radiative transfer. These comparisons indicate the range of κ and σ values where these expressions are applicable. A simple diagram is constructed with accurate MC results and can be used for direct graphical determination of κ and σ from R and T measurements. The effects of reflections at the boundaries are described in the last section.La transmission (T) et la réflexion (R) d'un milieu homogène diffusant la lumière de façon isotrope sont calculées numériquement à l'aide d'une simulation dite de Monte Carlo (MC), dans le cas d'un faisceau incident parallèle. Un grand nombre de valeurs des coefficients d'absorption κ et de diffusion σ par unité de longueur ont été explorées de façon à couvrir pratiquement tous les cas possibles. Nous présentons ces résultats MC sous forme de réseaux de courbes avec des paramètres réduits, ce qui permet d'avoir une vision globale des phénomènes. Ces résultats precis nous ont permis de délimiter les domaines de validité des expressions analytiques approchées obtenues avec un modèle à trois flux ou par résolution de l'équation de transfert radiatif. Enfin nous avons construit des abaques simples à utiliser pour la détermination graphique directe des coefficients κ et σ à partir des mesures de R et T. Les effets des réflexions sur les surfaces du milieu sont discutés dans la demière partie de l'article

Comparison of quantum mechanical and semi-classical scattering amplitudes for the calculation of elastic collision kernels with Lennard-Jones intermolecular potentials

It is first shown that, for a non-degenerate two-level system, collision kernels Wαα'(v' → v) can be written, if v' ≠ v, as the integral of a simple function expressed in terms of the scattering amplitudes fα and fα', and containing no Dirac distribution. It is then recalled that the familiar expression of semi-classical small angle scattering amplitude for Van der Waals potentials can be expressed in terms of convenient dimensionless parameters and this function is numerically evaluated The quantum mechanical elastic scattering amplitudes are also calculated in the case of several Lennard-Jones systems and semi-classical and quantum results are compared. The validity of semi-classical scattering amplitudes in the calculation of collision kernels for Lennard-Jones potentials is discussed. A comparison between elastic collision kernels for diagonal and off-diagonal density matrix elements is finally given.Il est tout d'abord montré que, si v ≠ v', dans le cas d'un système non dégénéré à deux niveaux, le noyau de collision Wαα',(v' → v) peut s'ecrire sous la forme d'une intégrale simple d'une fonction qui dépend du produit des amplitudes de diffusion fα, f α', et ne contient pas de distribution de Dirac. Après avoir rappelé l'expression de l'amplitude semi-classique aux petits angles pour des potentiels de Van der Waals, celle-ci est calculée en utilisant des paramètres réduits bien adaptés. On effectue également les calculs quantiques de l'amplitude de diffusion de différents systèmes dans des potentiels de Lennard-Jones, afin de comparer les résultats quantiques et semi-classiques, ce qui nous permet de discuter la validité de la méthode semi-classique pour les calculs de noyaux de collision. Pour finir, les noyaux de collision liés aux éléments diagonaux et non diagonaux de la matrice densité sont comparés