Просторова фотометрія біологічних середовищ

Abstract

У роботі розглянуто метод визначення величини фактору анізотропії однократного розсіяння біологічного середовища на підставі визначення індикатриси багатократного розсіяння товщинними зразками по декільком симетричним перетинам експериментально отриманого просторового розподілу. Запропоновано декілька варіантів технічної реалізації системи для просторової фотометрії біологічних середовищ при визначенні індикатриси багатократного розсіяння. Проведено експериментальні дослідження анізотропії розсіяння на еталонних зразках (пластини молочного скла товщиною 1, 3 та 5 мм ) та на зрізах біологічних тканин (заднього окісту свині та м’язів курки-бройлера товщиною 1,4±0,02мм та 0,76±0,02мм відповідно). Показано вплив осьової асиметрії анізотропії розсіяння біологічних середовищ на точність визначення оптичних коефіцієнтів дифузного відбиття та повного пропускання при моделюванні поширення оптичного випромінювання прямим методом Монте-Карло.

В работе рассмотрен метод определения величины фактора анизотропии однократного рассеяния биологической среды на основании определения индикатрисы многократного рассеяния на толщинных образцах по нескольким симметричным сечениям экспериментально полученного пространственного распределения. Предложено несколько вариантов технической реализации системы для пространственной фотометрии биологических сред при определении индикатрисы многократного рассеяния. Проведены экспериментальные исследования анизотропии рассеяния на эталонных образцах (пластины молочного стекла толщиной 1, 3 и 5 мм) и на срезах биологических тканей (заднего окорока свиньи и мышц курицы-бройлера толщиной 1,4±0,02мм и 0,76±0,02мм соответственно). Показано влияние осевой асимметрии анизотропии рассеяния биологических сред на точность определения оптических коэффициентов диффузного отражения и полного пропускания при моделировании распространения оптического излучения прямым методом Монте-Карло.

In the work a method of determination factor anisotropy of the single scattering of biological tissue was described. This method bases on determination the indicatrix of multiple scattering from thick samples in several symmetrical intersections of spatial distribution of radiation obtained experimentally. Some versions of technical realization the system of spatial photometry biological tissue for determining the multiple scattering indicatrix are proposed. Experimental research of anisotropy scattering are presented for etalon samples (milk glass thickness of 1, 3 and 5 mm) and samples of biological tissues (muscles of porcine and chicken thickness 1,4 ± 0,02 mm and 0,76 ± 0,02mm, respectively). The influence of axial asymmetry of factor anisotropy scattering biological tissue’s on the accuracy of the optical coefficients of diffuse reflection and transmission are presented by modeling of Monte Carlo method.