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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 162 毫秒
1.
采用近红外光谱技术实现颅脑损伤的无损监测过程中,存在着检测深度不明确的问题.利用Monte Carlo模拟光子在生物组织中的传输过程,建立有效检测深度模型,对光纤探头在大鼠创伤性脑水肿模型中的有效检测深度规律进行了研究.采用不依赖于模板的阈值分割和窄带水平集分割方法,将大鼠头部MRI图像分为头皮、头骨、脑脊液、灰质和白质五部分,建立真实的大鼠脑组织三维模型,使Monte Carlo仿真结果更加准确.改进复杂组织光场分布仿真的tMCimg软件,使其能够实时记录光子在组织中的位置和光子被检测器接收时的能量,从而计算出探头在组织中的有效检测深度.分析了不同光源和检测器的中心距、光源芯径对有效检测深度的影响,结果表明光在大鼠脑组织中的有效检测深度小于或者等于光源和检测器中心距的一半,并随光源芯径的增大逐渐增大.建立大鼠脑水肿模型,验证了仿真结果的正确性.研究结果对于无创脑水肿模型的光纤探头的设计和脑水肿区域的判定有着重要的意义.  相似文献   

2.
随机介质介电常量的涨落与光波的空间分布   总被引:1,自引:0,他引:1  
王宏  刘劲松 《光学学报》2004,24(6):93-797
采用随机介质统计模型和时域有限差分方法模拟了二维随机介质中光场的空间分布及其同介电常量涨落的关系。模拟中,散射微粒随机地分布在均匀介质中以增加光子在介质中滞留时间。不同随机强度α,形成不同空间结构的随机介质。通过小心地调节入射光波长,得到了不同随机介质中的场强分布。结果表明,随机介质介电常量的涨落导致在介质的某些区域形成一些特殊结构。这些结构延长了光子在其中的滞留时间,产生了光波的局域态,起到了光腔的作用,使得随机介质在抽运激励下能够产生激光辐射。这样的光腔在介质中是随机分布的,其数量与分布特征与介电常量涨落的强弱有关。  相似文献   

3.
极紫外光刻是目前新一代超高集成度半导体芯片制造流程中重要的一环,激光诱导放电等离子体是极紫外光源产生的重要技术手段之一.本文基于全局状态方程、原子结构计算程序、碰撞辐射模型建立了一个辐射磁流体力学模型,对激光诱导放电等离子体的动力学特性及极紫外的辐射特性进行模拟,模拟复现了放电过程中的箍缩现象,得到的极紫外光的转化效率与实验符合.研究发现放电电流的上升速率对极紫外光的产生有极大的影响,该结果对后续极紫外光输出功率、转化效率以及光谱纯度的提升有重要的指导意义.  相似文献   

4.
不同维耦合数值模拟对带冠涡轮的设计评估具有重要意义,能够兼顾计算效率和计算精度进而缩短工程设计周期。本文建立了考虑质量、动量、能量等关键特征且能够预测泄漏流的二维分布特征的叶冠流动低维模型,并对进口腔流动进行了针对模化。基于该模型开展了带冠涡轮多维耦合计算研究,对提出的模型和方法进行了校验。结果表明发展的叶冠模型及在其基础上的多维耦合计算方法能够对带冠涡轮流场和性能进行合理的预测。  相似文献   

5.
在神光Ⅲ主机装置,利用16束激光注入黑腔产生二维柱对称、接近点火状态的等离子体环境。利用一台X光分幅相机首次获得金泡等离子体的运动演化过程和不同时刻金、充气等离子体边界的绝对位置。通过精密实验与二维辐射流体程序模拟结果比较,验证了改进模型的合理性和可靠性。  相似文献   

6.
电压敏感染料di-4-ANEPPS的光谱研究   总被引:3,自引:3,他引:0  
实验研究了电压敏感染料di-4-ANEPPS在家兔心肌组织中的吸收光谱和荧光光谱特性。结果表明,含染料组织的光吸收普遍大于对照组,在450~550 nm波段吸收谱差异更明显;染料在心室组织中的最大吸收峰为(479.75±0.44) nm。通过测量含染料心脏不同部位的荧光光谱,首次发现心室组织、心房组织和主动脉的最大荧光峰位有一定差异,其相对荧光强度则与染料的分布浓度有关。根据三维和二维荧光光谱分别确定了含染料心房和心室组织的最佳荧光激发波长和荧光测定波长。利用心房和心室组织的静息电位差,在不同波长激发光下测量了染料的荧光光谱移动,确定了光标测量实验的最佳激发光和相应荧光检测波长范围。这些研究结果为心脏光学标测系统的设计提供了理论依据。  相似文献   

7.
建立了含相位扰动的1维流场3维物理光学负载光腔模型。选用折叠非稳腔,模拟计算了斜激波中心距光轴不同距离时以及不同强度的斜激波对腔内光场相位分布和输出功率的影响。研究表明激光输出光束质量与腔内激波的分布位置和激波的强度有密切关系,应该避免激波中心近光轴时的强扰动效应引起的光束质量退变。实验装置的计算结果再现了实验现象。  相似文献   

8.
 建立了含相位扰动的1维流场3维物理光学负载光腔模型。选用折叠非稳腔,模拟计算了斜激波中心距光轴不同距离时以及不同强度的斜激波对腔内光场相位分布和输出功率的影响。研究表明激光输出光束质量与腔内激波的分布位置和激波的强度有密切关系,应该避免激波中心近光轴时的强扰动效应引起的光束质量退变。实验装置的计算结果再现了实验现象。  相似文献   

9.
激光诱导间质热疗手术方案的制定需要术前对引入激光能量在组织中的分布进行准确的数值模拟。考虑肿瘤大小、光学特性与周围正常组织的差别,建立激光诱导间质热疗时的肿瘤与正常组织两层结构模型,采用蒙特卡罗方法模拟激光在其中的传播,得到激光能量在组织中的分布规律,并采用Pennes生物传热方程计算得出组织的稳态温度分布,这对于激光诱导间质热疗的临床应用具有积极的理论指导意义。  相似文献   

10.
佟曼  范天伟  陈云琳 《物理学报》2016,65(1):14215-014215
研究了不同畴腐蚀深度的掺镁铌酸锂二维六角可调阵列光分束器的分数Talbot效应.对不同Talbot分数β和不同畴腐蚀深度的阵列光分束器Talbot衍射像进行了数值模拟理论研究.模拟结果表明,Talbot分数β可以改变Talbot衍射像的周期及结构分布,而畴腐蚀深度可有效调制衍射像的光强分布.在理论研究的基础上,设计并制备了具有不同畴腐蚀深度的掺镁铌酸锂二维六角阵列光分束器,对其在不同Talbot分数β条件下的分数Talbot效应进行了通光实验研究,实现了畴腐蚀阵列光分束器对近场Talbot衍射光强分布的调制,实验结果与理论研究结果一致.  相似文献   

11.
利用近红外光谱技术对脑组织进行检测实现脑血肿的定位一直以来都是无损光学诊断的研究热点.为了实现开放式全方位的精准探测,基于功能性近红外光谱技术提出一种新的方法—阵列扫描式灵敏度法,即建立全方位阵列探测器,通过单边阵列式扫描检测来获取不同探测位置的光通量,计算每个探测器的探测灵敏度,就能得到全方位的探测信息.首先,建立单...  相似文献   

12.
Due to its enormously high flexibility laser forming has been gaining importance in recent years. This rapidness and flexibility demand very precise controlling strategies especially when simulating the process of large plates and challenging the limited computation power of the current workstation. A simple, robust and accurate modeling method of laser forming has been demonstrated to solve this problem. The simplified model is meshed by multi-layered shell element, simulated with a more real scanning method and fewer parameters. The intelligent meshing strategies have reduced the number of elements dramatically. Thus the simulation efficiency has been improved significantly. By comparing the simulation results under the simplified model with the results under the traditional model for laser forming, the applicability of proposed method has been proven. The method of these simplified models is also suitable to simulate complex finite element models, which take much time to simulate. It would throw some light on the thermal mechanically coupled-field simulation of large sheet.  相似文献   

13.
卫沛锋  赵永强  梁彦  潘泉 《光子学报》2014,38(10):2634-2639
基于米氏散射理论,运用斯托克斯-穆勒形式,结合子午面法和拒绝法,提出了偏振光在多层散射介质中传输的蒙特卡罗模型,并首次分析了当菲涅耳公式失效时,多层介质界面处的全反射行为.同时用该模型研究了微粒直径和介质折射率对漫反射和漫透射的影响.结果表明:无论是折射率匹配介质还是非匹配介质,当粒子浓度一致时,漫反射率都随微粒直径的增加而增加,随介质折射率的增加而减小,而漫透射率则相反.研究结果为生物组织的偏振光散射研究提供了理论验证模型.  相似文献   

14.
介绍了用于X射线荧光光谱分析(XRFA)的聚脂薄膜-滤纸试样制备改进方法及其效果实验。改进方法制备的试样具有基体效应小、样品用量少、元素分布均匀、试样反复使用不变形和便于保存等优点,特别适用于轻元素测量的试样制备。  相似文献   

15.
An accurate modelling of light propagation in the head is required to develop an algorithm to reconstruct the image of brain activity. Most previous studies have calculated the light propagation in two dimensional models because of their advantage in computation time and memory requirement over three dimensional models. However, in topographic imaging, the sensitivity distribution in the cross sections parallel to the brain surface which cannot be obtained from a two dimensional model is most important to reconstruct the image. In this study, the light propagation in three dimensional adult head models is calculated by finite element method and hybrid radiosity-diffusion method. The light propagation in the adult head is strongly affected by the non-scattering cerebrospinal fluid (CSF) layer surrounding the brain. The sensitive area is shifted toward the deeper region, and is spread around the CSF layer. The intensely sensitive region on the brain surface is broadly distributed between the source and detector. However, the sensitive region does not penetrate into the deeper part of the brain.  相似文献   

16.
马文娟  高峰  朱苹苹  易茜 《光子学报》2014,40(7):1117-1121
从辐射传输方程出发,应用球谐函数方法对辐射率进行多项式展开,并利用球谐函数的正交性和递推性,在二维笛卡儿坐标下,导出了三阶展开的球谐函数微分方程组(P3近似),改进了以往成像文献中忽略各项异性因子的P3近似,并用有限元方法对二维圆域均匀和非均匀两种情况做了数值模拟.与漫射近似模型相比较,P3近似能更准确地描述光源附近及吸收较强情况下边界的光辐射分布情况.  相似文献   

17.
The finite element method is applied to an elastic shell which is vibrating to generate acoustic radiation. A vibrating shell of revolution backed by an enclosure in its rear side is to radiate sound waves into a semi-infinite space in front. As a numerical example, some characteristics of a direct radiator type loudspeaker model are calculated and discussed. The driving point impedance and the far field sound pressure frequency characteristics are shown, together with the effects of the radiation and the enclosure.  相似文献   

18.
The measurement of nonlinear parameter of the propagating medium using finite amplitude techniques is based on the detection of the second harmonic generated nonlinearly in the investigated medium. This method requires an analytical expression for the second harmonic. Analytical expressions have been derived for the Gaussian source. For other shapes than Gaussian, a set of Gaussian beams can be used to approximate the pressure distribution at the source. Gaussian coefficients, in the literature, are provided for a uniform source. However, the sources used in many applications radiate non-uniformly because of the manner the piezoelectric element is fixed and because of Lamb waves generated in transducer’s active element. This is of a great importance to derive an analytical expression for the second harmonic for different profile “excitation” of the transducer. Our model is based on the quasilinear theory and a set of Gaussian beams. We used the K-Prony method in order to compute the Gaussian coefficients for each of the uniform, exponential, elliptic and Bessel sources. Using the obtained Gaussian coefficients we showed that the second harmonic magnitude is varying respectively to the used source’s profile. For the measurement of the nonlinear parameter one needs to compute the appropriate values of the Gaussian parameters according to the profile of the used source. One can also use the Gaussian parameters for the uniform source with a correction.  相似文献   

19.
不匹配介质三层漫射方程的时间分辨漫反射   总被引:2,自引:0,他引:2  
生物体的表面组织是一个不匹配的多层介质,大多数研究人员研究匹配介质的漫射方程,将组织表面看作折射率相同的介质。为更好的理解光在生物体内的传播,建立了不匹配条件的三层半无限厚频域方程的解;并对频域进行傅里叶变换,计算出时域的时间分辨漫反射。为了验证此的理论,使用蒙特卡罗方法进行仿真研究,结果表明该理论研究不仅和蒙特卡罗方法高度一致,而且还可以解决两层不匹配介质模型。  相似文献   

20.
Time-resolved reflectance of an optical pulse in adult head models including non-scattering cerebrospinal fluid (CSF) has been analyzed by the finite difference time domain (FDTD) analysis formulated by the authors. Averaged light intensity and mean time of flight dependences on the source-detector separations calculated by the FDTD analysis are in good agreement with previous experiments, hybrid finite element method (FEM) and Monte Carlo calculations, which justify the FDTD analysis. Based on the analysis, time-resolved reflectance sensitivities to detect optical property changes in brain have been analyzed. As a result, it has been become clear that the sensitivities to detect absorption changes of brain are enhanced in time-resolved reflectance compared to the sensitivities in averaged light intensity, whereas the sensitivities to detect scattering property changes of brain are almost the same in time-resolved reflectance and in averaged light intensity. © 2005 The Optical Society of Japan  相似文献   

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