Взаимодействие лазерного излучения с многослойными материалами

• Автор: Сетейкин, Алексей Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 262 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Г лава 1. Взаимодействие света с многослойными тканями. Анализ существующих теорий.

1.1. Теоретические подходы к описанию распространения оптического

излучения в мутных средах

1.2. Теория переноса излучения

1.3. Электромагнитная теория распространения света

1.4. Связь между электромагнитной теорией и теорией переноса

излучения

Выводы по главе

Глава 2. Механизмы взаимодействия лазерного излучения с многослойными

биологическими тканями
2.1. Фотохимическое взаимодействие
2.1.1. Фотодинамическая терапия (ФДТ)
2.1.2. Биостимуляция
2.2. Тепловое взаимодействие
2.2.1. Генерация тепла
2.2.2. Перенос тепла
2.2.3. Тепловые эффекты
2.3. Фотоабляция
2.3.1. Модель фотоабляции
2.3.2. Цитотоксичность УФ излучения
2.4. Плазмо-индуцированная абляция
2.4.1. Модель плазмо-индуцированной абляции
2.4.2. Анализ параметров плазмы
2.5. Фоторазрушение
2.5.1. Образование плазмы

2.5.2. Генерация ударных волн
2.5.3. Кавитация
Выводы по главе
Глава 3. Моделирование распространения оптического излучения в неоднородных средах со сложной геометрией методом Монте-Карло
3.1. Основная идея метода Монте-Карло
3.2. Схема моделируемого эксперимента
3.3. Реализованный в программе алгоритм и применимость метода
3.4. Результаты расчетов
Выводы по главе
Глава 4. Расчет температурной реакции Многокомпонентных тканей с использованием наночастиц при облучении светом УФ-А и УФ-Б диапазонов
4.1. Взаимодействие УФ излучения с многокомпонентными тканями
4.2. Особенности взаимодействия оптического излучения с многокомпонентными тканями
4.3. Оптические свойства многокомпонентных тканей с сильным (многократным) рассеянием
4.4. Тепловые эффекты, возникающие в биотканях при облучении УФ-светом
4.5. Результаты моделирования
Выводы по главе
Глава 5. Расчет параметров лазерной абляции твердых многокомпонентных тканей
5.1. Лазерная абляция многокомпонентных тканей
5.2. Тепловая модель лазерной абляции
5.3. Реализация многомерного процесса лазерной абляции методом
конечных элементов
Выводы по главе

Заключение
Библиографический список

задачи остается нерешенной и до настоящего времени. Эта теория дает возможность изучить влияние морфологических характеристик отдельных компонентов ткани на распределение света. На какой из составляющих ткани происходит большая часть процесса рассеивания, как влияют размер, форма, расположение и показатель преломления клетки на распределение света - на все эти вопросы дает ответы электромагнитная теория распространения света.
1.4. Связь между электромагнитной теорией и теорией переноса излучения
Традиционно вычислительные методы, основанные на теории переноса излучения, доминировали при изучении процессов распространения света в тканях. В рамках этой теории ткань рассматривается как однородная среда с усредненными коэффициентами поглощения и рассеяния, что является необходимым для получения методов, применимых в реальных условиях [6-8]. Тем не менее, некоторые вопросы - например, касательно выбора фазовой функции - все еще остаются открытыми. В последние годы обнаруживается возрастающий интерес к исследованию соотношений между микроскопическими, морфологическими и физиологическими свойствами тканей и их оптическими свойствами. Таким образом, задача получения детальной информации о форме, размере и положении рассеивающих частиц, а также о значениях их показателей преломления в значительной мере доказала возможность применения электромагнитной теории в рамках оптики биотканей. Кроме того, входными параметрами для вычислений на основе теории переноса излучения являются оптические свойства, получаемые обратными или итерационными вычислениями, основанными на той же самой теории. Следовательно, существенным является то, что вдобавок к экспериментальным результатам нужно иметь теоретическую основу для подтверждения рассчитанных результатов.