Поліграфічна лазерна томографічна система та алгоритми комп’ютерної цифрової реконструкції структури дифузних полімерних матеріалів
DOI:
https://doi.org/10.20535/2077-7264.2(76).2022.265684Ключові слова:
лазерна реконструкція, оптична анізотропія, полімери, акрилат, діагностикаАнотація
В науковій статті представлено матеріали, які висвітлюють новий експериментальний метод поляризаційної томографії полікристалічної структури полімерних фазово-неоднорідних шарів. Метод заснований на формалізмі векторно-параметричного опису лазерних полів за допомогою параметрів вектора Стокса. Полікристалічний полімерний шар пов’язаний з матричним оператором (матрицею Мюллера), який найбільш повно описує поляризаційні прояви оптичної анізотропії. Розроблено аналітичні алгоритми, які дають змогу визначати величину лінійного та кругового подвійного променезаломлення та дихроїзму за експериментально виміряними координатними розподілами величини елементів матриці Мюллера шарів метилакрилату. Цей метод узагальнено за допомогою техніки поляризаційної інтерферометрії, яка дає змогу реєструвати пошарові розподіли полів комплексних амплітуд лазерного випромінювання об’єкта. Для цього використовується методологія цифрової голографічної реконструкції на основі алгоритму зворотного перетворення Фур’є. Пошарові розподіли параметрів фазової та амплітудної анізотропії шарів метилакрилату, отримані за допомогою дискретного фазового сканування, проаналізовано в рамках статистичного підходу, який базується на розрахунку набору центральних статистичних моментів 1-го–4-го порядку, що характеризує середнє, дисперсію, асиметрію та ексцес карт оптичної анізотропії метилакрилату. Динаміка зміни величини множини центральних статистичних моментів 1–4-го порядків, що характеризують координатні розподіли випадкових значень параметрів оптичної анізотропії полікристалічної структури багаторозсіювальних шарів метилакрилату в різних «фазах» її об’єму, досліджено та теоретично проаналізовано.
Посилання
Tuchin, V. V. (2015). Tissue optics and photonics: biological tissue structures [review]. J. Biomed. Photonics Eng., 1(1), 3–21.
Tuchin, V. V. (2015). Tissue optics and photonics: light-tissue interaction [review]. J. Biomed. Photonics Eng., 1(2), 98–134.
Manhas, S., & et al. (2006). Mueller matrix approach for determination of optical rotation in chiral turbid media in backscattering geometry. Opt. Express, 14(1), 190–202.
Deng, Y., & et al. (2007). Characterization of backscattering Mueller matrix patterns of highly scattering media with triple scattering assumption. Opt. Express, 15(15), 9672–9680.
Ushenko, A. G., & Pishak, V. P. (2004). Laser Polarimetry of Biological Tissue: Principles and Applications. in Handbook of Coherent-Domain Optical Methods: Biomedical Diagnostics, Environmental and Material Science, vol. I. Ed. by Tuchin, V. V. Boston: Kluwer Academic Publishers, pp. 93–138.
Angelsky, O. V., Ushenko, A. G., Ushenko, Yu. A., Pishak, V. P., & Peresunko, A. P. (2010). Statistical, Correlation and Topological Approaches in Diagnostics of the Structure and Physiological State of Birefringent Biological Tissues. in Handbook of Photonics for Biomedical Science, pp. 283–322. Ed. by V. Tuchin, V. CRC PressTaylor&Francis group: Boca Raton, London, New York.
Ushenko, Y. A., Boychuk, T. M., Bachynsky, V. T., & Mincer, O. P. (2013). Diagnostics of Structure and Physiological State of Birefringent Biological Tissues: Statistical, Correlation and Topological Approaches. in Handbook of Coherent-Domain Optical Methods, Springer Science+Business Media, p. 107, New York.
Lu, S. Y., & Chipman, R. A. (1996). Interpretation of Mueller matrices based on polar decomposition. J. Opt. Soc. Am., A 13(5), 1106–1113.
Ushenko, V. A., Dubolazov, O. V., & Karachevtsev, A. O. (2014). Two wavelength Mueller matrix reconstruction of blood plasma films polycrystalline structure in diagnostics of breast cancer. Applied Optics, 53(10), B128–B139.
Prysyazhnyuk, V. P., Ushenko, Yu. A., Dubolazov, A. V., Ushenko, A. G., & Ushenko, V. A. (2016). Polarization-dependent laser autofluorescence of the polycrystalline networks of blood plasma films in the task of liver pathology differentiation. Appl. Opt., 55, B126–B132.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Олександр Григорович Ушенко, Ірина Василівна Солтис, Олександр Володимирович Дуболазов, Микола Миколайович Матиміш, Олександр Генадійович Лінючев
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов’язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
