Закономерности взаимодействия лазерного излучения с плотноупакованными дисперсными биологическими средами : На примере суспензии эритроцитов

• Автор: Лопатин, Владимир Валерьевич
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОДНОКРАТНОГО И МНОГОКРАТНОГО РАССЕЯНИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЧАСТИЦАМИ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ

1.1. Строгие теории для решения задачи однократного рассеяния излучения.

1.1.1. Методы решения задачи светорассеяния несферическими частицами

1.1.2. Рассеяние и поглощение электромагнитных волн однородной сферической частицей (теория Ми)

1.2. Приближенные методы описания светорассеяния “мягкими” частицами

1.2.1. Приближение Рэлея-Ганса-Дебая

1.2.2. Приближение аномальной дифракции

1.2.3. Приближение Вентцеля-Крамерса-Бриллюена

1.2.4. Приближение геометрической оптики (ГО)
1.2.5. Приближение дифракции Фраунгофера (ДФ)
1.3. Параметры Стокса и матрица рассеяния света
1.4. О возможности описания рассеяния излучения ориентированными и хаотично ориентированными частицами сложных форм
1.4.1.0 возможности описания рассеяния излучения ансамблем хаотично ориентированных сфероидальных частиц
1.4.2.0 возможности описания рассеяния излучения ориентированным сфероидом
1.5. Методы решения задачи многократного рассеяния лазерного излучения..
1.5.1. Монте-Карло-моделирование
1.5.2. Двух- и четырехпотоковые теории
1.5.3. Теория многократного рассеяния света ориентированными осесимметричными частицами (теория Тверского)
1.6. Многократное когерентное обратное рассеяние излучения
1.7. Методика вычисления оптических характеристик сферических частиц
1.8. Методики контроля расчета оптических характеристик дисперсных биологических сред
Глава 2. ОДНОКРАТНОЕ РАССЕЯНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ БОЛЬШИМИ “МЯГКИМИ” НЕСФЕРИЧЕСКИМИ ЧАСТИЦАМИ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ
2.1. Оптические характеристики, морфология эритроцитов и эритроцитарных агрегатов в покое и потоке

2.1.1. Краткое описание экспериментальной установки
2.2. Угловые зависимости интенсивности светорассеяния для хаотично ориентированных сфероидов, частиц других форм и эквиобъемных шаров. Сравнение различных аппроксимаций
2.3. Угловые зависимости интенсивности светорассеяния для ориентированных сфероидальных частиц
2.3.1. Влияние угла наклона частицы в потоке на индикатрису однократного рассеяния и показатель ее асимметрии (гибридная аппроксимация)
2.3.2. Влияние показателя асферичности частицы на индикатрису однократного рассеяния и показатель ее асимметрии (гибридная аппроксимация)
2.3.3. Влияние угла наклона и показателя асферичности частицы на индикатрису однократного рассеяния и показатель ее асимметрии (приближение ГО)
2.4. Угловые зависимости элементов матрицы рассеяния света и сравнение
их с экспериментальными данными
Глава 3. ХАРАКТЕРИСТИКИ МНОГОКРАТНОГО РАССЕЯНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ БОЛЬШИХ “МЯГКИХ” НЕСФЕРИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ ДЛЯ СЛУЧАЯ ИХ СПОНТАННОЙ АГРЕГАЦИИ
3.1. Модель исследуемой среды и методы расчета характеристик светорассеяния
3.1.1. Вклад различных слоев во временную зависимость интенсивности обратного светорассеяния
3.1.2. Временная зависимость интенсивности обратного светорассеяния и кинетика агрегации частиц
3.2. Влияние случайных движений частиц на процесс агрегации эритроцитов
3.3. Сравнение результатов с экспериментальными данными по рассеянию лазерного излучения толстым слоем неагрегированной суспензии эритроцитов
3.4. Когерентные эффекты при многократном рассеянии излучения
3.4.1. Модель многократного когерентного рассеяния излучения суспензией ориентированных частиц и налагаемые ограничения
3.4.2. Зависимость профиля интенсивности обратного рассеяния от степени агрегированное частиц
Глава 4. ХАРАКТЕРИСТИКИ МНОГОКРАТНОГО РАССЕЯНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ БОЛЬШИХ “МЯГКИХ” НЕСФЕРИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ ПРИ НАЛИЧИИ СДВИГОВОГО ПОТОКА

4.1. Модель исследуемой среды и методы расчета характеристик светорассеяния
4.1.1. Влияние угла наклона и деформированное эритроцита в потоке на асимметрию индикатрисы многократного рассеяния излучения в теории Тверского
4.1.2. Влияние угла наклона и деформированное эритроцита в потоке на асимметрию индикатрисы многократного рассеяния излучения в модели среды, состоящей из слоев с однократным рассеянием
4.2. Зависимость степени линейной поляризации рассеянного излучения от толщины слоя и параметров частиц суспензии
4.3. Когерентные эффекты при многократном рассеянии излучения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Аф = — -(/,),

где Я - длина волны падающего излучения, расстояние с/, (рис. 6) - проекция вектора (/; - г;) на -к, и расстояние с/2 (рис. 6) - проекция вектора (г„ ) на вектор к/. Таким
образом,
4 =-к,(гя-г1),
Лг = к, {?„-гх).
Отсюда разность фаз
Аф = Ц-(кг+К)(гп-гх). (18)
Из этого выражения, очевидно, следует, что для света, рассеянного в направлении строго назад, к1 =- Я,, разность фаз между рассеянным лучом и инвертированным во времени равняется нулю, что приводит к конструктивной интерференции.
Угол рассеяния
Рис. 5. Схема типичного эксперимента по наблюдению когерентного обратного рассеяния. Интенсивность обратного светорассеяния от суспензии частиц записывается как функция угла рассеяния 0. Характерная форма пичка в обратном рассеянии изображена в нижней части рисунка