吸收和散射是光與物質(zhì)相互作用的主要形式。在細(xì)胞懸浮液、生物組織、血液、食品、農(nóng)作物、土壤、環(huán)境污水等混濁材料中,材料對光具有較強的光散射特性;同時材料的分子結(jié)構(gòu)差異表現(xiàn)出較大的吸收特性差異。通過對吸收和散射的分析,獲取材料特性已在分析化學(xué)、材料研究、食品醫(yī)藥檢驗、環(huán)境監(jiān)測與臨床診斷等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用�；鞚峤橘|(zhì)光學(xué)參數(shù)可以準(zhǔn)確描述光在介質(zhì)中的傳播、分布及光與介質(zhì)的相互作用,是輻射傳輸模型的基本物理量。準(zhǔn)確測量材料的光學(xué)參數(shù)具有重要意義。本文提出一種基于輻射傳輸理論的混濁介質(zhì)光學(xué)參數(shù)多光譜測量方法,設(shè)計并搭建了實驗測量系統(tǒng),并對聚苯乙烯微球的光學(xué)參數(shù)進(jìn)行了測量。主要研究內(nèi)容包括以下方面:第一,基于輻射傳輸模型,設(shè)計并編寫單光子追蹤蒙特卡羅方法,建立三信號光散射正問題求解模型,在給定混濁介質(zhì)的吸收系數(shù)μa、散射系數(shù)μs和各向異性參數(shù)g下,仿真得到三個探測信號的計算值;第二,搭建了多光譜散射光信號測量實驗系統(tǒng),系統(tǒng)由光譜光柵光源、微弱信號測量與樣品測量三部分組成,對系統(tǒng)進(jìn)行了校準(zhǔn),利用此系統(tǒng)獲取了微球懸浮液的三探測器實驗值;第三,利用測量的散射信號,通過仿真模型逆計算,獲取了微球光學(xué)參數(shù),并將... 

【文章來源】：湖南理工學(xué)院湖南省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 光散射與輻射傳輸理論
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文的主要研究內(nèi)容
第2章 多光譜散射測量系統(tǒng)
    2.1 多光譜散射測量系統(tǒng)介紹
    2.2 多光譜光柵光源
    2.3 微弱信號探測與鎖相測量
        2.3.1 微弱信號探測
        2.3.2 鎖相測量
    2.4 誤差分析和信號處理方法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 混濁介質(zhì)中光散射的Monte Carlo模擬
    3.1 Monte Carlo仿真模型建立
    3.2 探測器對散射光探測的影響
    3.3 樣品對散射光探測的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 多光譜光學(xué)參數(shù)反演
    4.1 光學(xué)參數(shù)反演的逆計算算法
    4.2 微球光學(xué)參數(shù)的反演計算
        4.2.1 樣品制備與實驗測量
        4.2.2 微球光學(xué)參數(shù)的反演參數(shù)
        4.2.3 結(jié)果與討論
    4.3 本章小結(jié)
第5章 相函數(shù)對光學(xué)參數(shù)提取的影響研究
    5.1 單球Mie散射的光學(xué)參數(shù)提取
    5.2 多球Mie散射的光學(xué)參數(shù)提取
    5.3 HG與Mie散射的比較
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法測量生物組織光學(xué)參數(shù)γ[J]. 朱秋生,劉迎.  光子學(xué)報. 2020(08)
[2]近紅外光譜技術(shù)在液態(tài)食品摻假檢測中的應(yīng)用[J]. 王君,劉蓉.  食品工業(yè)科技. 2016(07)
[3]基于穩(wěn)態(tài)空間分辨光譜的豬肉新鮮度檢測方法[J]. 文星,梁志宏,張根偉,黃嵐,王忠義.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2010(09)
[4]應(yīng)用光譜技術(shù)快速測定發(fā)動機潤滑油的粘度值[J]. 趙蕓,蔣璐璐,張瑜,談黎虹,何勇.  光譜學(xué)與光譜分析. 2010(09)
[5]基于近紅外光譜技術(shù)的內(nèi)燃機油鑒別研究[J]. 雷猛,馮新瀘.  分析測試學(xué)報. 2009(05)
[6]農(nóng)產(chǎn)品光學(xué)參數(shù)測量的雙積分球系統(tǒng)及其應(yīng)用[J]. 徐志龍,王忠義,黃嵐,劉志存,侯瑞鋒,王成.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2006(11)
[7]鮮肉深層水分的無損檢測方法研究[J]. 姬瑞勤,王忠義,黃嵐,侯瑞鋒,徐志龍.  現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2006(01)
[8]生物組織的可見光與近紅外光散射模型[J]. 李暉,謝樹森,陸祖康,林磊.  光學(xué)學(xué)報. 1999(12)
[9]用Monte Carlo方法模擬激光在腫瘤組織內(nèi)的傳播[J]. 周向陽,劉迎,馬世寧.  光電子·激光. 1999(02)
[10]生物組織光學(xué)折射率[J]. 李暉,謝樹森,陸祖康.  激光與紅外. 1999(01)

博士論文
[1]牛奶成分近紅外測量的光學(xué)基礎(chǔ)理論與實驗研究[D]. 韓永輝.天津大學(xué) 2005

碩士論文
[1]基于光學(xué)參數(shù)判別摻偽牛奶的可行性研究[D]. 王君.天津大學(xué) 2017
[2]用于水果組織光傳輸特性檢測的單積分球系統(tǒng)研制及應(yīng)用[D]. 方振歡.浙江大學(xué) 2015
[3]混濁介質(zhì)多參數(shù)光譜測量方法的建立及其應(yīng)用研究[D]. 丁玨.中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院 2014



本文編號：3188942