Τμήμα Φυσικής (ΔΕ)
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Item Open Access Μελέτη ενισχυτή κοινής πηγής(2026-10-01) Ασημακόπουλος, Ιάσων; Asimakopoulos, IasonΗ παρούσα διπλωματική εργασία μελετά τη λειτουργία MOS τρανζίστορ και βασικών αναλογικών κυκλωμάτων σε τεχνολογία CMOS 65 nm, με στόχο τη σύνδεση των χαρακτηριστικών των επιμέρους τρανζίστορ με τη συνολική συμπεριφορά των κυκλωμάτων. Αρχικά εξετάζονται βασικές παράμετροι των nMOS και pMOS τρανζίστορ, όπως η διαγωγιμότητα gm, η διαγωγιμότητα εξόδου gds και η αντίσταση εξόδου rout, καθώς και η επίδρασή τους στην ενισχυτική ικανότητα αναλογικών βαθμίδων. Στη συνέχεια μελετάται ενισχυτής κοινής πηγής με nMOS τρανζίστορ και ενεργό φορτίο pMOS, δίνοντας έμφαση στην επίδραση των γεωμετρικών χαρακτηριστικών των τρανζίστορ στην αντίσταση εξόδου και στο κέρδος τάσης. Η μελέτη επεκτείνεται στην εφαρμογή αρνητικής ανάδρασης και στην επίδραση της φόρτισης του δικτύου ανάδρασης στη λειτουργία του ενισχυτή, ενώ εξετάζεται και η χρήση βαθμίδας απομόνωσης (buffer) για τον περιορισμό της φόρτισης. Η ανάλυση υποστηρίζεται από προσομοιώσεις στο περιβάλλον Cadence Virtuoso με μοντέλα τεχνολογίας CMOS 65 nm, με τα αποτελέσματα να συγκρίνονται με τις αντίστοιχες θεωρητικές προβλέψεις, αναδεικνύοντας τη σχέση μεταξύ των παραμέτρων των MOS τρανζίστορ, της διαστασιολόγησής τους και της συμπεριφοράς των αναλογικών κυκλωμάτων.Item Open Access Το διπλό αστρικό σύστημα GAIA DR3 4042390512917208960 : ανενεργή μελανή οπή ή σύστημα σε επαφή;(2025-10-14) Μπάος, Σπυρίδων-Ιουλιανός; Baos, Spyridon-IoulianosΗ ανίχνευση ανενεργών μελανών οπών και αστέρων νετρονίων σε διπλά αστρικά συστήματα αποτελεί μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις της σύγχρονης αστροφυσικής. Σε αντίθεση με τα ενεργά συστήματα ακτίνων Χ, όπου η μεταφορά μάζας οδηγεί σε ισχυρή εκπομπή υψηλής ενέργειας, τα ανενεργά συστήματα δεν μπορούν να ανιχνευθούν από την ακτινοβολία τους, καθιστώντας τους συμπαγείς συνοδούς ουσιαστικά «αόρατους». Πρόσφατες μελέτες πρότειναν τη χρήση φωτομετρικών δεδομένων μεγάλης κλίμακας ως εναλλακτική μέθοδο εντοπισμού τέτοιων αντικειμένων. Οι Gomel et al. (2021a, 2021b, 2023) εισήγαγαν τον τροποποιημένο ελάχιστο λόγο μαζών (modified Minimum Mass Ratio, mMMR), ο οποίος βασίζεται στην ελλειψοειδή διακύμανση της φωτεινότητας του πρωτεύοντος αστέρα και επιτρέπει την εκτίμηση της παρουσίας συμπαγούς συνοδού χωρίς την ανάγκη ακριβούς γνώσης των φυσικών παραμέτρων του. Η εφαρμογή της μεθόδου στα δεδομένα του GAIA DR3 αποκάλυψε χιλιάδες υποψήφια συστήματα, εκ των οποίων εκατοντάδες παρουσιάζουν αυξημένη πιθανότητα ύπαρξης μελανής οπής ή αστέρα νετρονίων. Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στη διερεύνηση της φύσης του συστήματος GAIA DR3 4042390512917208960, ενός εκ των πλέον υποσχόμενων υποψηφίων του καταλόγου των Gomel et al. (2023), με βάση τη μοντελοποίησή του και τη μελέτη της μεταβολής της περιόδου του, χρησιμοποιώντας δεδομένα από ουράνιες επισκοπήσεις μεγάλης κλίμακας και φασματοσκοπικές παρατηρήσεις (O'Doherty et al. 2024). Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η θεωρητική βάση των ελλειψοειδών μεταβλητών διπλών συστημάτων, της εξέλιξης τους και της μεθόδου εντοπισμού των υποψήφιων με συμπαγείς συνοδούς. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφεται η διαδικασία επεξεργασίας των δεδομένων από OGLE, ASAS-SN, ATLAS, VVV, GAIA, η μοντελοποίηση του υπό μελέτη αντικειμένου με το λογισμικό PHOEBE με συνδυασμό φωτομετρικών και φασματοσκοπικών δεδομένων, ο προσδιορισμός των χρονικών ελαχίστων και η μεθοδολογία κατασκευής του διαγράμματος μελέτης περιόδου O–C. Το αναλυτικό μοντέλο υποδεικνύει ότι πρόκειται για ένα διπλό εκλειπτικό σύστημα σε επαφή (f ≈ 50%) με μάζες M₁ = 1.70 ± 0.05 M☉ και M₂ = 0.53 ± 0.01 M☉, θερμοκρασίες T₁ = 6525⁺³¹₋₁₆ K, T₂ = 6518 ± 77 K αντίστοιχα και κλίση τροχιάς i = 57.72° ± 0.30°. Το διάγραμμα O–C στο τελευταίο κεφάλαιο υποδεικνύει την αύξηση της περιόδου σε διάρκεια περίπου 15 ετών με ρυθμό Ṗ = 1.928×10⁻⁶ d yr⁻¹, η οποία ερμηνεύεται ως μεταφορά μάζας από τον μικρότερης στον μεγαλύτερης μάζας αστέρα, γεγονός που ενισχύει την προτεινόμενη φύση του αντικειμένου. Τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν τόσο τις δυνατότητες όσο και τους περιορισμούς της καθαρά φωτομετρικής προσέγγισης στην ανίχνευση ανενεργών συμπαγών αντικειμένων σε διπλά συστήματα. Η συνδυαστική χρήση φωτομετρικών, φασματοσκοπικών και δυναμικών μεθόδων αναμένεται να συμβάλει καθοριστικά στην αξιόπιστη ταυτοποίηση του πληθυσμού γαλαξιακών μελανών οπών και αστέρων νετρονίων και κατά συνέπεια στην καλύτερη κατανόηση της εξέλιξης των στενών διπλών συστημάτων.Item Open Access Παραγωγή ραδιενεργών υλικών για χρήση στην ιατρική(2025-10-14) Καραμπάτση, Αναστασία; Karampatsi, AnastasiaΗ παρούσα διπλωματική εργασία στοχεύει να παρέχει μια ολοκληρωμένη επισκόπηση της παραγωγής ραδιενεργών υλικών για Ιατρική χρήση. Τα ραδιενεργά υλικά δραματίζουν κρίσιμο ρόλο στη σύγχρονη Ιατρική, ιδιαίτερα στη διαγνωστική απεικόνιση και τη θεραπεία του καρκίνου. Η ανάλυση στηρίζεται σε βιβλιογραφική ανασκόπηση με βάση τη συνάφεια και την αξιοπιστία των ερευνητικών άρθρων και συγγραμμάτων. Γίνεται αξιολόγηση και διαλογή των πληροφοριών με σκοπό την σφαιρική κάλυψη της παραγωγής και χρήσης των ραδιενεργών υλικών στην Ιατρική. Η μελέτη είναι οργανωμένη σε κεφάλαια, τα οποία, στο σύνολό τους επιδιώκουν την ολοκληρωμένη απόδοση του θέματος. Καταρχάς παρουσιάζεται μια ιστορική αναδρομή της ανακάλυψης των ακτίνων Χ και τον ερευνών των Μαρί & Πιερ Κιουρί, οι οποίες αποτέλεσαν τα θεμέλια των βασικών αρχών της ραδιενέργειας και της διάδοσης ακτινοβολίας στη σύγχρονη επιστήμη. Αναλύονται οι βασικές αρχές των πιο δεδομένων ραδιενεργών υλικών στην Πυρηνική Ιατρική, με ιδιαίτερη έμφαση στον τρόπο διάσπασης και χρόνο ημιζωής, κρίνοντας την καταλληλότητα τους ως μέθοδο διάγνωσης και θεραπείας. Ακολούθως, μελετώνται οι μέθοδοι παραγωγής και θεραπείας, έχοντας ως σημείο αναφοράς τον απαιτούμενο χρόνο, το κόστος και την αποδοτικότητα τους. Αναδεικνύεται η συμβολή της θερανοστικής καθώς αποτελεί πρωτοποριακή μέθοδο διάγνωσης και θεραπείας. Τέλος, εκτίθενται οι προς αξιολόγηση τρόποι ακτινοπροστασίας και βελτίωσης των τεχνικών παραγωγής σε μια αλληλοεξαρτώμενη σχέση ποιότητας, χρόνου και αποδοτικότητας. Τα συμπεράσματα της εργασίας συμβάλλουν στην κατανόηση και πρόοδο αυτού του κρίσιμου πεδίου.Item Open Access Ανάπτυξη αυτόνομου συστήματος προβολής εξωφύλλων μουσικών άλμπουμ σε πίνακα LED με χρήση του μικροελεγκτή ESP32 και του Spotify API(2025-03-14) Χωριανόπουλος, Νικόλαος; Chorianopoulos, NikolaosΗ παρούσα εργασία εστιάζει στην ανάπτυξη ενός διαδραστικού συστήματος προβολής εξωφύλλων μουσικών άλμπουμ σε έναν πίνακα LED, αξιοποιώντας τον μικροελεγκτή ESP32 και το Spotify Web API. Στόχος είναι η δημιουργία ενός αυτόνομου συστήματος που ανακτά δεδομένα για το τραγούδι που αναπαράγεται και απεικονίζει το εξώφυλλο του άλμπουμ σε έναν RGB LED Πίνακα (64x64 pixels) σε πραγματικό χρόνο. Για την υλοποίηση του έργου, χρησιμοποιείται το Spotify API μέσω HTTP Requests, επιτρέποντας την επικοινωνία του ESP32 με την πλατφόρμα αναπαραγωγής μουσικής Spotify. Παράλληλα, γίνεται χρήση του OAuth 2.0 authentication, ώστε η συσκευή να αποκτά πρόσβαση στα δεδομένα του χρήστη με ασφαλή τρόπο. Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκε μηχανισμός αποκωδικοποίησης εικόνων JPEG, ώστε ο ESP32 να μπορεί να διαχειριστεί και να εμφανίσει τις εικόνες εξωφύλλων χωρίς αλλοιώσεις. Κατά την υλοποίηση, αντιμετωπίστηκαν τεχνικές προκλήσεις όπως η αποδοτική διαχείριση της μνήμης, η σταθερή ασύρματη σύνδεση Wi-Fi και η ταχύτατη επεξεργασία JSON δεδομένων. Η εργασία παρουσιάζει τις λύσεις που εφαρμόστηκαν, καθώς και τις βελτιστοποιήσεις που έγιναν για την επίτευξη ενός λειτουργικού και αποδοτικού συστήματος. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ο μικροελεγκτής επιτυγχάνει την άμεση ενημέρωση του πίνακα LED με την εικόνα εξωφύλλου του τραγουδιού που παίζει στο Spotify, επιτρέποντας μια οπτικοποιημένη μουσική εμπειρία. Η εφαρμογή μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για προσωπική χρήση όσο και σε περιβάλλοντα όπως έξυπνα ηχοσυστήματα, καλλιτεχνικές εγκαταστάσεις ή διαδραστικά μουσικά projects.Item Open Access Quantum tunneling as a pseudoparticle solution(2025-07-03) Φράγκος, Τρύφωνας; Fragos, TryfonasThe present dissertation is dedicated to the development of instanton methods as a non-perturbative approach to quantum field theory, presented at an introductory level. Instantons are classical solutions to the equations of motion formulated in imaginary (Euclidean) time and they encode information about quantum tunneling processes between distinct vacuum states. As will be demonstrated early in this work, instantons arise naturally in the path integral formalism, both in quantum mechanics and in quantum field theory, where transition amplitudes are computed by summing over all possible field configuration. The significance of instantons becomes particularly clear in gauge theories, which form the foundation of the Standard Model of particle physics. Their role is especially prominent in quantum chromodynamics (QCD)—the gauge theory describing strong interactions—where instanton contributions capture essential vacuum properties that are inaccessible through any order of perturbation theory. In this sense, instantons provide a powerful window into the deep, topologically non-trivial structure of the QCD vacuum.Item Open Access Εγκεφαλικές διαταραχές και νευροαπεικόνιση : η μέθοδος SPECT και ο ρόλος της στην [sic] διάγνωση(2025-06-26) Παπαμιχαήλ, Χρυσούλα; Papamichail, ChrysoulaΣτόχος αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι να παρουσιάσει τις βασικές αρχές λειτουργίας του SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography), ενός τρόπου νευροαπεικόνισης με βαρυσήμαντο ρόλο στον χώρο της διάγνωσης. Ο αναγνώστης μπορεί και κατανοεί τον τρόπο με τον οποίο η σύνδεση της Πυρηνικής Φυσικής και της Ιατρικής έχουν οδηγήσει στην ανάπτυξη αυτού του ιδιαίτερου εργαλείου, και γνωρίζει την ποικιλία εφαρμογών του σε διάφορες ασθένειες, εστιάζοντας κυρίως στις εγκεφαλικές διαταραχές. Αρχικά, παρουσιάζονται τα απαραίτητα, για αυτήν την εργασία, θεωρητικά σημεία της Πυρηνικής Φυσικής. Αυτά περιλαμβάνουν την ραδιενέργεια και τις αντίστοιχες διασπάσεις καθώς και τα διάφορα φαινόμενα αλληλεπίδρασης των Χ και γ φωτονίων με την ύλη (Σκεδάσεις Compton και Reyleigh, Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και Δίδυμος γένεση). Στη συνέχεια παρουσιάζονται τα ραδιοφάρμακα και οι κατηγορίες τους, ο τρόπος παραγωγής τους και ο ρόλος τους στην ιατρική απεικόνιση, εστιάζοντας στον εγκέφαλο. Επιπλεόν γίνεται αναφορά στις βασικές αρχές της Ακτινοπροστασίας και τα απαραίτητα μέτρα ασφαλείας που χρειάζεται να ληφθούν κατά τη χρήση των ραδιοφαρμάκων γενικότερα. Ακολουθεί αναλυτική περιγραφή του τρόπου λειτουργίας των τεχνολογικών μέσων του SPECT, όπως οι σπινθηριστές και οι φωτοπολλαπλασιαστές, καθώς και σημαντικές πληροφορίες για την δημιουργία της εικόνας του. Τέλος, εξηγείται ο τρόπος λειτουργίας του νευρικού συστήματος του ανθρώπου και εξετάζονται οι βασικές κλινικές εφαρμογές του SPECT, με ιδιαίτερη έμφαση την διάγνωση νευρολογικών παθήσεων στον εγκέφαλο, όπως της νόσου Πάρκινσον, της νόσου Αλτσχάιμερ και της επιληψίας. Η μέθοδος SPECT αποδεικνύεται για την εποχή μας ιδιαίτερα σημαντική στην διάγνωση των νευρολογικών διαταραχών του εγκεφάλου και αποτελεί ένα εξαιρετικά χρήσιμο εργαλείο της αιμοδυναμικής απεικόνισης στον χώρο της ιατρικής, με τις δυνατότητές της να παραμένουν προς περαιτέρω μελέτη και ανακάλυψη.Item Open Access Φύλο και φυσικές επιστήμες : φεμινιστική επιστημολογία(2025-07-02) Μανωλάκου, Δάφνη; Manolakou, DafniΗ παρούσα εργασία επιχειρεί μια κριτική ανάλυση της σχέσης μεταξύ φύλου και φυσικών επιστημών, μέσα από το πρίσμα της φεμινιστικής επιστημολογίας. Εστιάζει στις θεωρητικές και ιστορικές βάσεις της επιστήμης, αναδεικνύοντας πώς η παραδοσιακή επιστημονική μεθοδολογία, αν και φαινομενικά ουδέτερη, έχει διαμορφωθεί από ανδροκεντρικές αντιλήψεις, αποκλείοντας τις γυναικείες εμπειρίες και προοπτικές. Μέσω εκτενούς βιβλιογραφικής έρευνας, εξετάζονται έννοιες όπως η επιστημονική ουδετερότητα, αντικειμενικότητα και η έμφυλη διαφορά στην επιστημονική γνώση και πράξη. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην ιστορική απουσία των γυναικών από τον επιστημονικό λόγο και την αναγνώριση της συμβολής τους, καθώς και στις φεμινιστικές θεωρητικές παρεμβάσεις που προτείνουν έναν πιο πλουραλιστικό και συμπεριληπτικό επιστημονικό τρόπο σκέψης. Η εργασία προτείνει τη φεμινιστική επιστημολογία ως ένα εναλλακτικό εννοιολογικό εργαλείο για τη μελέτη και αναδιάρθρωση της επιστήμης, ικανό να αποδομήσει κυρίαρχες προκαταλήψεις και να αναδείξει την ποικιλομορφία της επιστημονικής εμπειρίας. Τέλος, διατυπώνονται κρίσιμα ερωτήματα σχετικά με τη δυνατότητα διαμόρφωσης μιας επιστήμης περισσότερο αντικειμενικής και δημοκρατικής, απαλλαγμένης από στερεότυπα και αποκλεισμούς.Item Open Access Η χρήση των νανοσωματιδίων χρυσού στην ακτινοθεραπεία(2024-09-30) Παναγιωταράκου, Ευτυχία; Panagiotarakou, EftychiaΗ παρούσα εργασία πραγματεύεται την χρήση νανοσωματιδίων χρυσού στηνακτινοθεραπεία. Η μελέτη του θέματος πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο της βιβλιογραφικής ανασκόπησης. Πιο συγκεκριμένα, αναζητήθηκε σύγχρονη διεθνήςβιβλιογραφία στις βάσεις δεδομένων Google Scholar και Science Direct. Οι λέξεις κλειδιά που χρησιμοποιήθηκαν ήταν gold, nanoparticles, radiation, therapy.Από την παρούσα εργασία διαπιστώθηκε ότι η γονιδιακή ακτινοθεραπεία με νανοσωματίδια χρυσού (gold nanoparticles radiotherapy - GNRT) αναδεικνύει πολλάυποσχόμενα αποτελέσματα για τη θεραπεία του καρκίνου, ωστόσο, απαιτείται περαιτέρω σημαντική έρευνα πριν από την κλινική της εφαρμογή. Οι απαιτούμενες εργασίες περιλαμβάνουν περισσότερες in vivo μελέτες με ακτινοβολία kV και MV,την ανάπτυξη προηγμένων μεθόδων απεικόνισης νανοσωματιδίων χρυσού (goldnanoparticles – GNP) όπως η απεικόνιση φθορισμού ακτίνων Χ, τη δημιουργία λογισμικού προγραμματισμού θεραπείας για GNRT, τη μελέτη της συμπεριφοράς των GNP στο μικροπεριβάλλον τουόγκου, την έρευνα για GNRT με θεραπεία με δέσμη ηλεκτρονίων και θεραπεία με πρωτόνια, και την ανάπτυξη GNRT με υπερθερμία και χημειοευαισθητοποίηση.Επίσης, σημαντικά σημεία που πρέπει να ληφθούν υπόψη περιλαμβάνουν τηναπεικόνιση GNP που μπορεί να βελτιώσει τον σχεδιασμό της θεραπείας GNRT, τις προσομοιώσεις Monte Carlo που μπορούν να βοηθήσουν στην κατανόηση των μηχανισμών της GNRT, τη βελτιστοποίηση του μεγέθους, του σχήματος και της χημείας της επιφάνειας των GNP για αύξηση της αποτελεσματικότητας, καθώς και τα ελπιδοφόρα αποτελέσματα της GNRT με θεραπεία με δέσμη ηλεκτρονίων και θεραπεία με πρωτόνια. Η GNRT διαθέτει τη δυνατότητα να βελτιώσει σημαντικά τη θεραπεία του καρκίνου, με τη συνεχή έρευνα να αποτελεί κλειδί για την πρακτική εφαρμογή τηςItem Open Access Generation and detection of gigahertz acoustic phonons and their interactions with charge carriers in nanomembranes(2024-07-17) Σύμπουρα, Κλεονίκη; Sympoura, KleonikiThe mechanical and thermal properties of materials are strongly connected with the properties of hypersonic, gigahertz (GHz) acoustic phonons, which are the carriers of heat and sound. Thus, multiple applications, such as wireless communication devices, ultrasonic sensors and heat management in electronic devices, require an in-depth knowledge of the mechanisms for generation, propagation, and attenuation of hypersonic phonons. One of the central properties related to propagation is the phonon group velocity, which can be controlled by tuning the phonon dispersion relation. The ability to tune the phonon dispersion relationships (band structure) is the main goal of Phononics. This objective is fulfilled with the development of phononic crystals (PnCs). PnCs are elastic metamaterials with phononic band gaps that are used to control the propagation of acoustic waves. In this way, PnCs can be used to control the transport of infrasound, sound, hypersound, or heat depending on their operational frequency range (Hz to kHz, GHz and THz, respectively). In the context of hypersound management, PnCs are used to mediate signal processing with microwaves for wireless communications and various nanomechanical sensors. These applications take advantage of the unique properties of hypersonic phonons, such as their ability to propagate through solids with low attenuation and their high spatial resolution. Most importantly, it is possible to convert electromagnetic radiation (microwaves) to acoustic phonons in the GHz range using piezoelectrics, meaning materials that convert electric fields into pressure. PnCs with band gaps can then be used to guide the acoustic signals or block out external noise. Then, these acoustic signals can be filtered or measured, which is how multiple operations are executed on smartphones. In the context of heat management, PnCs can be used for heat removal, energy harvesting and controlled transport of heat, for example, one-way heat transport.3 Hence, by manipulating the propagation of phonons with PnCs, it is possible to modify the thermal conductivity of materials and other thermal properties, e.g., thermoelectric efficiency. In more detail, selectively blocking certain phonon frequencies can reduce thermal conductivity and develop better insulating materials to reduce heat transfer in specific components of electronic devices. Usually, the PnCs used for controlling heat transport must operate in the terahertz (THz) range. All of the above make clear the need to develop nanophononics and PnCs that operate in the GHz to THz range. One of the most important tools for the characterization of nanophononic materials and PnCs is Brillouin Light Scattering (BLS). This technique is particularly useful for studying phonons because it allows for the measurement of both the frequency and the wavevector (or momentum) of phonons, which are then giving the phonon band structure. Moreover, it is possible to extract the phonon lifetime from the width of the spectroscopic peaks or with direct time-resolved BLS measurements. However, as described above, most applications require PnCs that operate above 10 GHz (post 5G networks) and even in the THz range for thermal management. These higher frequencies are achieved with the use of sub-micrometer feature size PnCs. However, the small mass of the samples can lead to poor signal-to-noise ratio for BLS characterization. Moreover, the higher phonon frequencies translate into low phonon occupation and poor BLS signal. In addition, the used materials are often semiconducting, meaning that they appear semi-opaque and absorb light. This leads to an additional decrease in the BLS signal-to-noise ratio. Finally, the acoustic phonons can interact with various other microscopic excitations like electric charges, excitons, and plasmons (charge oscillations). To overcome all these obstacles, we need to develop methods to enhance the BLS signal. A recently developed method for enhancing the BLS signal is called pumped-Brillouin Light Scattering (pumped-BLS). While conventional BLS is based on spontaneous light scattering by thermal phonons, pumped-BLS is carried out in non-thermal conditions. In pumped-BLS, the GHz phonons are pumped with femtosecond laser pulses and probed with inelastic light scattering. The photoexcited GHz acoustic phonons population displays a hundredfold enhancement compared to thermal equilibrium for pure silicon nanomembranes. For gold- silicon nanomembranes, the enhancement of BLS can be four orders-of-magnitude larger than in thermal equilibrium. During this work, we have advanced the pumped-BLS setup to demonstrate interference between phonons. The femtosecond laser pulses are split into two beams, and one of them is delayed in time using a 50/50 beamsplitter and a delay stage. Depending on their relative phase, these two beams excite coherent, GHz acoustic phonons that show constructive or destructive interference. These results pave the way for studying interesting phenomena like time- refraction and time-diffraction for acoustic signals in the GHz range. Finally, we could observe a new, exotic phenomenon called light diffraction in the time domain. In this phenomenon, electromagnetic waves are scattered by two-time perturbations (as happens in space with two slits) and show maxima and minima in the frequency domain.Item Open Access Τύχη των νανοσωματιδίων κατόπιν εκπομπής από σύνθετο ρητίνης - νανοσωλήνων άνθρακα κατά τη μηχανική καταπόνηση(2024-10-04) Καΐτσα, Ιωάννα; Kaitsa, IoannaΌταν σύνθετα υλικά που περιέχουν νανοσωματίδια υφίστανται χρήση και μηχανική φθορά, υπάρχει πιθανότητα οι προσμίξεις αυτές να μεταφερθούν στον αέρα, εγείροντας έτσι ερωτήματα σχετικά με την επίδρασή τους στην ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Το δείγμα που καλούμαστε να εξετάσουμε στο πείραμά μας αποτελεί εποξειδική ρητίνη με προσθήκη νανοσωλήνων άνθρακα μονού τοιχώματος (SWCNTs) Tuball M207 (OCSiAl) σε ποσοστό 0.1wt%, όπου M207 είναι μια ανάμειξη αραλδίτη και SWCNTs σε αναλογία 90/10. Το σύνθετο αυτό προορίζεται για την κατασκευή αγώγιμων πατωμάτων. Στόχος του πειράματός μας είναι η εκτίμηση της πιθανότητας έκλυσης νανοσωλήνων άνθρακα από το υλικό και ο εντοπισμός τυχόν μεταβολών στη δομή τους κατόπιν πρόκλησης τεχνητής γήρανσης στην επιφάνεια του δείγματος. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω της σύγκρισης και της στατιστικής ανάλυσης των φασμάτων Raman για την καθαρή ρητίνη, για το δείγμα πριν και μετά τη φθορά και για θραύσματα του δείγματος. Έπειτα από λήψη των φασμάτων Raman, fitting και στατιστική τους ανάλυση, παρατηρήθηκε ανομοιογένεια (πιθανόν λόγω συσσώρευσης) των νανοσωλήνων άνθρακα στην επιφάνεια του σύνθετου ρητίνης - Tuball M207. Η ανομοιογένεια αυτή είναι ανεπιθύμητη σε υλικά τα οποία θα υποστούν μηχανική φθορά και στα εισπνεύσιμα θραύσματα που διαφεύγουν στο περιβάλλον κατά τη διαδικασία αυτή. Η παρούσα διπλωματική αποτελείται από επτά κεφάλαια. Το πρώτο κεφάλαιο εισάγει τις βασικές αρχές της νανοτεχνολογίας, εξηγεί σχετικά φαινόμενα στη νανοκλίμακα και υπογραμμίζει τις κύριες εφαρμογές της προηγμένης αυτής τεχνολογίας. Στο δεύτερο κεφάλαιο συζητώνται ο άνθρακας και η μετάβαση από απλά φύλλα γραφενίου σε νανοσωλήνες άνθρακα, καθώς και οι προβληματισμοί γύρω από τη χρήση τους. Το τρίτο κεφάλαιο παρέχει μια εκτενή παρουσίαση των εποξειδικών ρητινών, συμπεριλαμβανομένης της διαδικασίας σκλήρυνσής τους, των εφαρμογών τους και του νομικού πλαισίου που τις περιβάλλει. Το τέταρτο κεφάλαιο εστιάζει στην τεχνική της φασματοσκοπίας Raman, με έμφαση στους νανοσωλήνες άνθρακα μονού τοιχώματος. Το πέμπτο κεφάλαιο εμβαθύνει στη μέθοδο της τριβολογίας, η οποία χρησιμοποιείται για την πρόκληση τεχνητής γήρανσης στην επιφάνεια του δείγματος. Το πειραματικό μέρος ξεκινά με το κεφάλαιο έξι, το οποίο περιγράφει την πειραματική διάταξη που χρησιμοποιείται στο πείραμά μας και παρουσιάζει την πειραματική διαδικασία βήμα-βήμα. Τέλος, στο κεφάλαιο επτά παρατίθενται τα πειραματικά μας αποτελέσματα, εξάγονται συμπεράσματα με βάση τα ευρήματά μας και προσφέρονται προτάσεις για περαιτέρω έρευνα. Μέσω της κατανόησης της τύχης των νανοσωματιδίων άνθρακα και των μεταβολών της δομής των σύνθετων εποξειδικής ρητίνης με SWCNTs έπειτα από μηχανική φθορά, η παρούσα έρευνα συνεισφέρει στην ανάπτυξη ασφαλέστερων και βιώσιμων εφαρμογών της νανοτεχνολογίας σε διάφορες βιομηχανίες.Item Open Access Σκοτεινό σύμπαν και εναλλακτικές θεωρίες(2013-08) Μαρούδας, Μάριος; Maroudas, MariosΤον 20ο αιώνα πραγματοποιήθηκε μια από τις μεγαλύτερες επαναστάσεις στην Φυσική με την ανατροπή του μηχανιστικού κοσμοειδώλου της Κλασικής Φυσικής από τις θεωρίες της Σχετικότητας και της Κβαντομηχανικής. Αυτή η επανάσταση όμως θα έμοιαζε ασήμαντη μπροστά σε αυτό που θα ανακάλυπταν οι επιστήμονες τα επόμενα χρόνια. Οι παρατηρήσεις έδειξαν πως το 96% του Σύμπαντος ήταν «σκοτεινό» και πως η συνηθισμένη ύλη αποτελούσε μόνο το 4%. Έτσι στην παρούσα διπλωματική εργασία ασχολούμαστε με το «σκοτεινό» αυτό μέρος του Σύμπαντος το οποίο σήμερα έχει χωριστεί στην σκοτεινή ύλη που αποτελεί το 23% και στην σκοτεινή ενέργεια που αποτελεί το 73% του Σύμπαντος. Συγκεκριμένα κάνουμε μια πλήρη αναφορά πάνω στους λόγους που μας οδήγησαν να πιστέψουμε πως η γνώση μας για το Σύμπαν είναι ελλιπής, στα χαρακτηριστικά αυτών των νέων μυστηριωδών δυνάμεων, στους πιθανούς υποψηφίους αλλά και στα στις πειραματικές διαδικασίες που διεξάγονται για την ανίχνευση των υποψηφίων και την ανάδειξη των χαρακτηριστικών τους. Η εργασία χωρίζεται σε τρία βασικά μέρη. Το πρώτο αφορά την σκοτεινή ύλη, το δεύτερο την σκοτεινή ενέργεια και το τρίτο τα διάφορα μοντέλα που προσπαθούν να ενοποιήσουν την σκοτεινή ύλη με την σκοτεινή ενέργεια. Η διάταξη των του πρώτου μέρους έχει ως εξής: Στην αρχή περιγράφουμε τις παρατηρησιακές ενδείξεις που μας οδήγησαν να πιστεύουμε στην ύπαρξη της σκοτεινής ύλης. Στην συνέχεια αναφέρουμε τα κυριότερα μοντέλα τα οποία πιστεύεται πως περιγράφουν με τον καλύτερο τρόπο τα χαρακτηριστικά, τις ιδιότητες αλλά και τις επιπτώσεις της σκοτεινής ύλης στο παρατηρούμενο Σύμπαν. Έπειτα εξετάζουμε τις πειραματικές διαδικασίες, και τα δεδομένα που προκύπτουν από την μέχρι τώρα προσπάθεια για ανίχνευση της σκοτεινής ύλης αλλά και τα μελλοντικά πειράματα τα οποία θα δώσουν ακριβέστερα αποτελέσματα. Τέλος αναλύουμε τις εναλλακτικές θεωρίες που προσπαθούν να περιγράψουν την σκοτεινή ύλη αλλά και τα αποτελέσματα της με μη συμβατικές μεθόδους. Η ίδια διάταξη ακολουθείται και στο δεύτερο μέρος όσον αφορά την σκοτεινή ενέργεια, ενώ στο τελευταίο κομμάτι ασχολούμαστε με τις θεωρίες ενοποίησης της σκοτεινής ύλης και σκοτεινής ενέργειας. Η μεγαλύτερη βαρύτητα δίνεται στα εναλλακτικά μοντέλα σκοτεινής ύλης και σκοτεινής ενέργειας, όμως λόγω του μεγάλου πλήθους αυτών των μοντέλων δεν είναι δυνατή η πλήρης ανασκόπηση όλων των μοντέλων. Παρόλα αυτά ένα σημαντικό μέρος από τις βασικότερες εναλλακτικές θεωρίες έχει καλυφθεί από την παρούσα εργασία. Επειδή όμως ο στόχος της εργασίας δεν είναι η εις βάθος ανάλυση και η ακριβής εξέταση των διάφορων μοντέλων, έτσι προσπαθήσαμε να περιγράψουμε τα βασικά χαρακτηριστικά τους, τα κοινά στοιχεία αλλά και τις διαφορές τους, έτσι ώστε ο αναγνώστης να αποκτήσει μια σφαιρική άποψη για τα πιθανά σενάρια που περιγράφουν με αποτελεσματικότητα και ακρίβεια τον φυσικό κόσμο στον οποίο ζούμε και μας περιβάλλει.Item Open Access Η εξέλιξη των απεικονιστικών συστημάτων στην Ιατρική(2023-06-25) Βασιλόπουλος, Κωνσταντίνος; Vasilopoulos, KonstantinosΟ τομέας της υγείας και της ιατρικής επιστήμης ανέκαθεν κέντριζε το ενδιαφέρον της ανθρώπινης ύπαρξης, η οποία ήταν υποκινούμενη από το ένστικτο της επιβίωσης. Η αξονική τομογραφία, στη συνέχεια η μαγνητική και μεταγενέστερα η στεφανιογραφία αποτέλεσαν σταθμούς στην ιστορία της ιατρικής εξέλιξης και στην ιατρική επιστήμη σε παγκόσμια κλίμακα. Απαρχή για την ανακάλυψη και στη συνέχεια βελτίωση αυτών των διαδικασιών, υπήρξε η ανακάλυψη των ακτίνων Χ. Η παρούσα εργασία αναλύει αρχικά το εννοιολογικό περιεχόμενο της υγείας και στην συνέχεια την εξέλιξη των ιατρικών απεικονιστικών συστημάτων. Αναλυτικότερα, καταγράφονται αναλυτικά οι σταθμοί αυτής της εξέλιξης από τις αρχές του 20ου αιώνα μέχρι και σήμερα. Τέλος, γίνεται αναφορά στην εγκατεστημένη βάση των ιατρικών απεικονιστικών συστημάτων στην Ελλάδα, τη γεωγραφική τους κατανομή καθώς και τη θέση της χώρας σε ευρωπαϊκό επίπεδο.Item Open Access Study of arduino microcontroller and construction of telemetry system for motorcycle(2020-12-15) Τσάμης, Τιμολέων; Tsamis, TimoleonThis work was prepared in the context of the completion of the undergraduate course in the Department of Physics of the University of Patras, majoring in Electronics, Computers and Signal Processing. The work was carried out under the supervision of Postdoctoral Ms. Georgia Koukiou and Professor Vasilios Anastasopoulos. The subject of this thesis is the design and construction of an integrated telemetry system for use on a motorcycle, based on the Arduino architecture. For this reason, first a theoretical analysis of microcontrollers in general, a description of the Arduino microcontroller and its comparison with other microcontrollers as well as the reasons for its selection. I would like to thank the supervisor Ms. Koukiou and Mr. Anastasopoulos for their contribution to the implementation of this work.Item Open Access Αδιαβατική προετοιμασία των καταστάσεων σπιν κβαντικών τελειών στη διαμόρφωση VoigtΒαγενάς, Μιχάλης; Vagenas, MixalisΣτο επίκεντρο της παρούσας διπλωματικής εργασίας, βρίσκεται η μελέτη της αρχικοποίησης (προετοιμασίας) ηλεκτρονικού σπιν κβαντικών τελειών στη γεωμετρία Voigt μέσω της μεθόδου STIRAP. Στην αρχή θα κάνουμε μια εισαγωγή, αναφέροντας βασικά στοιχεία ενός κβαντικού υπολογιστή και στα κριτήρια που πρέπει να πληρούνται ώστε να είναι δυνατή η υλοποίησή του. Στη συνέχεια γίνεται μια επισκόπηση των ιδιοτήτων των νανοδομών και πιο συγκεκριμένα των ημιαγώγιμων κβαντικών τελειών και το σημαντικό ρόλο που κατέχουν για τη συγκεκριμένη εργασία. Στο αμέσως επόμενο κεφάλαιο, αναφερόμαστε στις βασικές διεργασίες που μπορεί να υποβληθεί η κβαντική πληροφορία, χρησιμοποιώντας ως σύστημα αναφοράς την γεωμετρία Voigt. Έπειτα, η εργασία γίνεται πιο πρακτική επιλύοντας μαθηματικές εξισώσεις και συγκεκριμένα αυτές των πλατών πιθανότητας και εξάγουμε τις εξισώσεις του πίνακα πυκνότητας. Στο επόμενο και τελευταίο κεφάλαιο, παρουσιάζουμε το θεωρητικό μέρος της μεθόδου που χρησιμοποιήσαμε για να υλοποιήσουμε την αρχικοποίηση του ηλεκτρονικού σπιν, ενώ στο πρακτικό μέρος παρουσιάζουμε μέσω διαγραμμάτων την εξέλιξη των πληθυσμών των κβαντικών καταστάσεων, σχολιάζοντας ταυτόχρονα τα αποτελέσματά μας.Item Open Access Low cost E-health semg systemΚατσουλέας, Διονύσιος; Katsouleas, DionysiosΗ σύγχρονη ανάπτυξη της τεχνολογίας, επιτρέπει την δημιουργία συστημάτων μεγάλης πολυπλοκότητας με χαμηλό κόστος. Η ανάγκη για εύκολα και γρήγορα συστήματα, προβάλλει μια τάση για τεχνολογίες IoT και ιδιαίτερα στον χώρο της υγείας. Συγκεκριμένα η ανάπτυξη micro-computers (Raspberry-PI) και microcontrollers (Arduino), βοηθούν στην δημιουργία τέτοιων συστημάτων και μάλιστα με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Στην παρούσα διπλωματική αναλύουμε θεωρητικά σε OrCAD Capture ένα κύκλωμα Semg (Surface electromyogram) και έπειτα επιχειρήσαμε δυο υλοποιήσεις με έναν διαφορικό ενισχυτή AD8221 και μια με τελεστικό. Η αρχική ιδέα βασίζεται σε μια έτοιμη PCB πλακέτα της Libelium οπού μας δίνεται το βασικό σχηματικό της. Μια άλλη ομάδα είχε αναλύσει το ECG κομμάτι του συστήματος το οποίο έχει άμεση ΄σχέση με το EMG,όπως θα αναλυθεί παρακάτω. Τέλος χρησιμοποιούμε το Arduino ως microcontroller, και κάποιες απλές τεχνικές filtering για να εξομαλύνουμε το αποτέλεσμα.Item Open Access Ανάπτυξη πολυλειτουργικών επιστρώσεων με βάση νανοδομές οξειδίου του ψευδαργύρου για εφαρμογή στην εξωτερική επιφάνεια φωτοβολταϊκών διατάξεωνΚαραΐσκος, Ιωάννης; Karaiskos, IoannisΤο οξείδιο του ψευδαργύρου (ZnO) ανήκει στην κατηγορία των διάφανων ημιαγώγιμων οξειδίων και θεωρείται ως το ανόργανο υλικό που επιδεικνύει τη μεγαλύτερη ποικιλία χαμηλοδιάστατων νανοδομών. Νανοδομές διαφόρων μορφολογιών του ZnO αναπτύσσονται με πλήθος μεθόδων και παρουσιάζουν μεγάλο εύρος πιθανών εφαρμογών σε τομείς όπως η οπτική, η οπτικοηλεκτρονική, οι αισθητήρες, η παραγωγή ενέργειας, οι βιοϊατρικές επιστήμες, κ.α. Στην παρούσα διπλωματική εργασία πολυάριθμα πειράματα έλαβαν χώρα, κατά τα οποία πραγματοποιήθηκε η εναπόθεση λεπτών επιστρώσεων νανοράβδων ZnO στην εξωτερική πλευρά αγώγιμων γυάλινων υποστρωμάτων (FTO). Για την ανάπτυξη του ZnO ακολουθήθηκε η μέθοδος της κρυστάλλωσης σε θερμαινόμενα υδατικά διαλύματα, προσαρμόζοντας μία ποικιλία παραμέτρων, όπως τη συγκέντρωση των αντιδρώντων και τη χρονική διάρκειας της ανάπτυξης. Στη συνέχεια έγινε μελέτη των οπτικών ιδιοτήτων (διαπερατότητα, ανακλαστικότητα), όπως επίσης και της ικανότητας διαβροχής των επιστρώσεων. Ο σκοπός των πειραμάτων ήταν η ανάπτυξη διάφανων επιστρώσεων που να επιδεικνύουν πολύ-λειτουργικότητα, προσδίδοντας αντι-ανακλαστικές ιδιότητες μαζί με ικανότητες αυτοκαθαρισμού, στις επιφάνειες πάνω στις οποίες γίνεται η εναπόθεσή τους. Ακόμη, οι επιστρώσεις ZnO μπορούν να λειτουργήσουν και ως φίλτρα κατά της υπεριώδους ακτινοβολίας, λόγω του ότι επιτυγχάνουν απορρόφηση της ακτινοβολίας της αντίστοιχης φασματικής περιοχής, με αποτέλεσμα να μπορούν να εφαρμοστούν σε φωτοβολταϊκές διατάξεις αλλά και σε άλλες εφαρμογές.Item Open Access Ψηφιακή επεξεργασία και ανάλυση ιατρικών εικόνωνΚοργιαλάς, Χρήστος; Korgialas, ChristosΗ παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζει τις βασικές μεθόδους επεξεργασίας και ανάλυσης ψηφιακών εικόνων. Στο Πρώτο Κεφάλαιο γίνεται εισαγωγική αναφορά στα στοιχειώδη συστατικά της ψηφιακής εικόνας αλλά και στην ανάλυση της γεωμετρίας της. Επίσης γίνεται αναφορά στα στάδια επεξεργασίας ψηφιακών εικόνων. Στο Δεύτερο Κεφάλαιο παρουσιάζονται αναλυτικά οι τεχνικές βελτίωσης των ψηφιακών εικόνων. Σκοπός του κεφαλαίου αυτού είναι η ανάπτυξη εφαρμογών, οι οποίες βελτιώνουν τις εικόνες, μέσω της απαλοιφής θορύβου ή προσαρμογής της φωτεινότητας. Στο Τρίτο Κεφάλαιο περιγράφεται η μέθοδος της αποκατάστασης ψηφιακών εικόνων. Η μέθοδος αυτή έχει αποδειχθεί εξαιρετικά χρήσιμη καθώς μέσω μοντελοποίησης της υποβάθμισης πραγματοποιείται πλήρης αντιστροφή για ανάκτηση της αρχικής εικόνας. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί το φίλτρο Wiener το οποίο περιλαμβάνει τόσο τη λειτουργία της υποβάθμισης όσο και τα στατιστικά χαρακτηριστικά του θορύβου στη διαδικασία αποκατάστασης. Στο Τέταρτο Κεφάλαιο κύριο θέμα είναι η ανάλυση εικόνας. Αυτή η τεχνική είναι χρήσιμη καθώς βελτιώνεται η ποιότητα και το περιεχόμενο των πληροφοριών της εικόνας πριν από την επεξεργασία. Η ανάλυση εικόνας περιλαμβάνει τη μελέτη των τεχνικών εξαγωγής χαρακτηριστικών, τμηματοποίησης και ταξινόμησης. Στο Πέμπτο Κεφάλαιο γίνεται αναφορά στην Ανάλυση της Υφής. Η μέθοδος αυτή αφορά τον χαρακτηρισμό των περιοχών μιας εικόνας μέσω της στατιστικής και χορικής συμπεριφοράς των pixel της. Στο Έκτο και τελευταίο Κεφάλαιο γίνεται παρουσίαση του προγράμματος το οποίο εκτελέσθηκε στη πλατφόρμα MATLAB. Στόχος του προγράμματος είναι η εκπαίδευση Νευρωνικών δικτύων για την ανίχνευση καρκινικών όγκων, σε ακτινογραφίες πνευμόνων, μέσω της Υφής.Item Open Access Εικονικό cluster υπολογιστών πολλαπλών χρήσεωνΚλάδης, Διονύσιος; Kladis, DionysiosΑυτή η διπλωματική εργασία εστιάζει στο ερώτημα εάν υπάρχει σήμερα η κατάλληλη υποστήριξη από το hardware, ώστε σε χώρους εργασίας μεσαίου ή μεγάλου μεγέθους, που περιλαμβάνουν υπολογιστικές θέσεις εργαζομένων από 20 μηχανές και άνω να χρησιμοποιηθούν οι υπολογιστές αυτών των θέσεων σε πολλαπλούς ρόλους. Δηλαδή εκτός από τερματικές θέσεις εργασίας να ενωθούν σε ένα ενιαίο υπολογιστικό σύνολο (Cluster), ώστε να επιτελέσουν όλες τις άλλες βαριές υπολογιστικές εργασίες και τις κεντρικές υπηρεσίες, που απαιτούνται από την επιχείριση ή τον οργανισμό αποφεύγοντας έτσι δαπανηρές αγορές μεγάλων κεντρικών μηχανών και των συστημάτων υποστήριξής τους. Επομένως οι νέες τεχνολογίες μαζί με τις τεχνικές High Performance Computing (HPC) και με την τεχνολογία εικονικών μηχανών (Virtual Machines-VM), αποτελούν πεδίο διαρκούς έρευνας μέχρι σήμερα. Το πρώτο μισό αυτής της εργασίας παρέχει την ιστορική προοπτική και τα θεωρητικά πλαίσια, που αναπτύχθηκαν πριν από πέντε δεκαετίες από μεγάλες κορυφαίες εταιρείες του χώρου. Επίσης περιγράφουμε παλαιότερες εφαρμογές και συστήματα, που καθόρισαν την ανάπτυξη εικονικών μηχανών καθώς και τις σημερινές τεχνικές HPC. Οιτρέχουσες υλοποιήσεις είναι το συνδυαστικό αποτέλεσμα της θεωρίας και των ιδεών που προκύπτουν από τα προβλήματα που παρουσιάζονται κατά την εφαρμογή αυτών των συστημάτων. Το δεύτερο μισό της εργασίας περιγράφει την διαδικασία και τα βήματα που αναπτύξαμε, για να συνδυάσουμε την τεχνολογία των εικονικών μηχανών με την τεχνική του HPC. Ο τρόπος υλοποίησης «βάζει» τους Hypervisors σε ρόλο γραφικών τερματικών, για ένα από τα εικονικά λειτουργικά συστήματα με σκοπό την χρήση σε κοινόχρηστους χώρους (βιβλιοθήκες, υπολογιστικά εργαστήρια, internet καφέ κλπ) και εργασιακά περιβάλλοντα. Παρουσιάζουμε μια εις βάθος εξήγηση για το πώς συνδυάζονται οι δύο Τεχνολογίες, HPC και εικονικές μηχανές. Εν κατακλείδι συγκρίνουμε αποδόσεις του Cluster εικονικών μηχανών HPC, μέσω των χρόνων εκτέλεσης ενός CPU benchmark: α) χωρίς τη χρήση γραφικής διεπαφής του εικονικού λειτουργικού στον Hypervisor, β) Με χρήση πλήρως αναπτυγμένων όλων των δυνατοτήτων. Η απόδοση της πλατφόρμας του HPC cluster υπολογιστών ελέγχεται συγκρίνοντας τους χρόνους εκτέλεσης. Παρουσιάζεται η λειτουργικότητα του HPC Cluster και η επιτάχυνση επεξεργασίας δεδομένων, κατά την πλήρη αξιοποίηση όλων των δυνατοτήτων των επεξεργαστών στους Hypervisors. Τέλος, εξετάζεται η διαδικασία και τα αποτελέσματα των μετρήσεων καταλήγοντας σε συμπεράσματα και προτείνοντας πιθανές βελτιώσεις αυτών των υλοποιήσεων.Item Open Access Τμηματοποίηση εικόνων μαγνητικής τομογραφίας καρδιάςΔαμανάκη, Μαρία; Damanaki, MariaΗ καρδιά αποτελεί βασικό ζωτικό όργανο για τον οργανισμό. Η μελέτη της ανατομίας και της φυσιολογίας της αποτελεί βασική συνιστώσα στην πρόγνωση, διάγνωση και στην αντιμετώπιση διαφόρων ασθενειών. Η Απεικόνιση Μαγνητικού Συντονισμού, Magnetic Resonance Imaging (MRI), αποτελεί βασική διαγνωστική τεχνική σάρωσης του οργανισμού και κατ’ επέκταση της καρδιάς. Η εξέλιξη της επιστήμης και της τεχνολογίας στον τομέα της Ανάλυσης Σήματος και της Μηχανικής Εκμάθησης οδήγησε στην ανάπτυξη των αποδοτικών τοπολογιών τεχνητών νευρωνικών δικτύων. Η χρήση βαθιών συνελικτικών νευρωνικών δικτύων, όπως είναι το U-net, συμβάλλει ιδιαίτερα στην επεξεργασία των ιατρικών δεδομένων, εξάγοντας σημαντικές πληροφορίες έχοντας ως είσοδο μια εικόνα. Στην παρούσα διπλωματική εργασία και λόγω αντικειμενικών περιορισμών που υπήρχαν σε θέματα λογισμικού και υλικού (computing software and hardware) χρησιμοποιήθηκε ένα τρισδιάστατο U-net δίκτυο, το οποίο ενώ ήταν εκπαιδευμένο να κάνει τμηματοποίηση και να ανιχνεύει όγκους στον εγκέφαλο από εικόνες MRI, στην συνέχεια χρησιμοποιήθηκε στην τμηματοποίηση της δομής της καρδιάς πάλι από MRI εικόνες. Ωστόσο, αυτό το εγχείρημα δεν απέδωσε τα αναμενόμενα αποτελέσματα, καθώς το δίκτυο εκπαιδευμένο σε άλλο πρόβλημα (task), δεν κατάφερε να προσαρμοστεί στο διαφορετικό πρόβλημα παρά το γεγονός ότι και το σήμα της καρδιάς και του εγκεφάλου είναι ίδια φύσης, προερχόμενες και οι δυο από εικόνες πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού.Item Open Access Ανάλυση των σταθερών ισοτόπων (δ2Η, δ18Ο) στον υετό της Πάτρας από το 2000 έως το 2016Αυγερινός, Ευστράτιος; Αργυρίου, Αθανάσιος; Αργυρίου, Αθανάσιος; Γεραγά, Μαρία; Avgerinos, EfstratiosΗ διπλωματική αυτή μελετά τα σταθερά ισότοπα (δ18Ο και δ2Η) στο υετίσιμο νερό (βροχή, χαλάζι, χιόνι) της Πάτρας. Η επιλογή της συγκεκριμένης πόλης έγινε λόγω παλαιότερης αντίστοιχης έρευνας σε διάφορες περιοχές του Ελλαδικού χώρου, όπου συμπεριλαμβανόταν και η Πάτρα, οπότε και υπήρχαν τα απαραίτητα δεδομένα, ενώ ανασταλτικό παράγοντα έπαιξε και η γεωγραφική της θέση. Τα σταθερά ισότοπα του Οξυγόνου και του Υδρογόνου αποτελούν τον ακρογωνιαίο λίθο στις μετεωρολογικές, κλιματολογικές και υδρολογικές έρευνες τα τελευταία χρόνια. Ωστόσο, παρά τις υδρολογικές μελέτες στη χώρα μας, ελάχιστες είναι οι ισοτοπικές έρευνες στις βροχοπτώσεις που σημειώνονται. Στο παρόν έγγραφο, θα παρουσιαστούν όλα τα υπάρχοντα δεδομένα (δ18Ο, δ2Η, υετός, θερμοκρασία και τάση ατμών ανά μήνα) που έχουν καταγραφεί στον μετεωρολογικό σταθμό της Πάτρας από τις 15 Οκτωβρίου του 2000 έως και τις 15 Δεκεμβρίου του 2016. Έπειτα, θα παρουσιαστούν τρεις γραφικές παραστάσεις που αφορούν τα παραπάνω, μέσω της γλώσσας προγραμματισμού «Python» και θα διευκρινιστούν οι στατιστικές παράμετροι (κλίση ευθείας, αβεβαιότητες κλπ). Με αυτόν τον τρόπο, διερευνάται η σχετική επίδραση των διαφόρων παραμέτρων, όπως της θερμοκρασίας, του ύψους και της ραγδαιότητας του υετού, της εποχικότητας και του συνδυασμού ηπειρωτικότητας κι ορογραφίας. Για παράδειγμα, τα αριθμητικά πρότυπα γενικής κυκλοφορίας μπορούν να προσομοιώσουν τις συνοπτικές και δυναμικές καταστάσεις της ατμόσφαιρας και μέσω αυτών να διεξαχθεί πρόγνωση για τα πεδία της θερμοκρασίας και του υετού. Όμως χρειάζεται να ελεγχθούν και να επιβεβαιωθούν αυτά τα αποτελέσματα. Ένα πολύτιμο εργαλείο είναι τα σταθερά ισότοπα του υετού καθώς αποτελούν μια από τις λίγες παραμέτρους που υπολογίζεται και μετριέται απευθείας από τα φυσικά κλιματικά αρχεία. Τέλος, αξίζει να σημειωθεί ότι η ένταση της ισοτοπικής κλασμάτωσης του υετού, δηλαδή η συχνότητα και η ποσότητα κατανομής των ισοτόπων Οξυγόνου και Υδρογόνου του ίδιου συστατικού (Η2Ο), καθορίζεται από τις υπάρχουσες μετεωρολογικές συνθήκες της περιοχής και κυρίως από τη θερμοκρασία, ενώ διαφέρει από περιοχή σε περιοχή ανάλογα με την πηγή προέλευσης και την πορεία που έχουν διανύσει οι υδρατμοί.