An Improved Computing Method for Analysing the Spatial Resolved Reflectance from Biological Tissues

A mathematical expression of refiectance point-spread function, which is defined as the spatial distribution of light diffuse-reflected from bio-tissues irradiated by an infinitely narrow photon beam, is derived from the difusion approximation (DA) theory. With the introduction of reflectance point-spread function to describe the reflectance characteristics of bio-tissues, the convolution method is used to calculate the spatial resolved reflectance from dense and thick tissues irradiated by different photon beams. This is called the DA based convolution method and is used to calculate the responses of the semi-infinite bio-tissues irradiated by a Gaussian beam and a flat beam with different beam radius. The calculation results show that the DA based convolution method has much higher computing efficiency compared to the Monte Carlo method.     

基于平行投影法的三维流场重建

在行处理方法的基础上提出了一种基于平行投影的迭代方法，对传统的行处理方法不同，它不是通过向某一超平面作垂线进行迭代，而是作某个超平面的平行线与另一超平面相交进行迭代。与传统方法相比，它明显加快了迭代速度。     

光学粒子尺寸及其它参量测量的新方法

介绍最近发展起来的三种主要的粒子尺寸及其它参量的光学测量方法,较详细地说明了相位多谱勒法、基于衍射的短阵迭代和积分变换法、测量散射短阵元的分析方法的测量原理和实现方法,对各方法的主要特点进行了讨论。     

光学层析技术在中央处理单元散热中的应用研究

将光学层析技术实际应用于中央处理单元（ＣＰＵ）散热产生的温度场的重建中,指出了由多方面干涉投影重建三维场的实际应用意义。成功地解决了稳态场和似稳态场的我步步投影的获取问题。     

自由质点测地线仿射参量时空坐标系

以时序t为自变量,可给出自由质点空间测地线的参数方程组{Xⁱ(t)},借助于仿射参量R(t)变换实现测地线微分方程的齐次化, 推导出仿射参量R满足的一阶微分方程、获得以有理数C_u为标志的序列解析解R.基于R定义平直四维坐标系{t,r,θ,φ}的空间距离单位,建立自由质点测地线仿射参量时空坐标系{t,ξ,θ,φ}.研究{t,ξ,θ,φ}中狭义相对论时空间隔模型度规张量g的对角化过程, 发现与对角化度规对应的特征量t₁(t,ξ), τ₁(τ,ξ),t_t(t,τ,ξ),τ_τ1(t,τ,ξ); 从而推出时空坐标系{t,ξ,θ,φ}维数小于4.     

一类与椭圆和矩形相关的孔径的夫琅禾费衍射研究

依据一类与椭圆和矩形相关的几何形状孔径的数学模型及其傅里叶变换，得出了其夫琅禾费衍射光场分布的一维积分表达式及其衍射图样，应用特征说明；在椭圆和矩形的特例情况下，其夫琅禾费衍射解析解与其他献相一致；通过分析衍射图样的特征，指出了边的形状和角的存在与否对衍射图样有着巨大的影响。     

叠栅偏折层析测量火焰温度和密度分布

提出将带滤波的叠栅偏折层析系统用于存在化学反应的多组分复杂气体流场的诊断.以丙烷的燃烧火焰为例,实验提取出叠栅条纹的偏移量并转换为偏折角,然后基于偏折层析的滤波反投影算法重建出场的折射率分布,给出了两种不同情况下给定截面的三维温度和密度分布.对比发现,对存在化学反应的多组分火焰流场不能基于假设研究对象是空气流场,而必须对火焰流场本身发生的化学反应及生成物进行考虑,混合流场的等效G-D常量和分子量必须根据不同场的具体组分情况进行修正.     

任意形体微粒分布的概率表述及其测量方法

对任意形体的三维微粒，引入了等相位二维散射截面的概念，建立了半椭圆概率组合模型，提出了形体特征参数η、影响因子T（η）与其形体概率分布函数P^η（η）的概念，以特征分布函数P（α，η）取代了球形粒度概率分布函数P^s(a)，在洛伦兹－米（Lorenz-Mie)散射理论的基础上，建立了P（α，η）的数学反演方程和实验测量方法。理论结果经非球形煤粉微粒的实验验证，效果较好。     

光学厚度对颗粒媒质的多重散射的影响

基于辐射传播方程及多重散射基础理论,利用Fraunhofer近似,对颗粒媒质的多重散射光强进行了计算。研究了光学厚度对多重散射的影响,揭示了多重光散射的角分布特征,光强大小随光学厚度的变化,以及单散射引起的误差等方面的规律。为实际的颗粒媒质的光学测量等提供了理论根据。     

基于平均质量的悬浮颗粒物的质量密度算法

基于米氏(Mie)散射理论得到了粒子计数器测量球形颗粒物质量密度的计算公式。考虑非球形颗粒,从颗粒群粒度分布概念出发,提出了统计意义上的平均质量概念,推导了非球形颗粒物质量密度的理论公式。运用理论公式证明了粒子计数器测量非球形颗粒物质量密度计算公式的合理性,进而给出了基于平均质量的悬浮颗粒物的质量密度算法,该算法只需对两个系数进行标定。实验表明,该算法的质量密度计算值与实际值十分吻合,两者拟合直线的斜率为0.9713,相关系数为0.9998。该算法为实现粒子计数器在线测量悬浮颗粒物的质量密度提供了一种可行途径。