细胞光散射特性的数值模拟及实验研究
| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.1 生物细胞数值模拟的国内外研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.2 生物细胞光散射实验的研究现状 | 第12页 |
| 1.3 本文的研究目的和内容 | 第12-15页 |
| 1.3.1 研究目的 | 第12页 |
| 1.3.2 主要工作及内容安排 | 第12-15页 |
| 2 光散射理论基础及生物细胞电磁参数 | 第15-27页 |
| 2.1 Mie散射理论及基本模拟实例 | 第15-18页 |
| 2.2 时域有限差分法（FDTD）基本理论 | 第18-24页 |
| 2.2.1 时域有限差分的特点和应用 | 第18-19页 |
| 2.2.2 时域有限差分的基本原理 | 第19-21页 |
| 2.2.3 数值稳定性和色散 | 第21-22页 |
| 2.2.4 常用FDTD仿真波形 | 第22-23页 |
| 2.2.5 吸收边界条件 | 第23页 |
| 2.2.6 近远场外推 | 第23-24页 |
| 2.3 细胞的形态特征及电磁参数 | 第24-25页 |
| 2.3.1 细胞折射率 | 第24页 |
| 2.3.2 细胞核 | 第24-25页 |
| 2.3.3 线粒体 | 第25页 |
| 2.4 本章小结 | 第25-27页 |
| 3 二维细胞光散射数值模拟 | 第27-47页 |
| 3.1 二维电磁散射程序的设计 | 第27-31页 |
| 3.1.1 电磁波的表达形式 | 第27页 |
| 3.1.2 数值稳定性 | 第27-28页 |
| 3.1.3 边界吸收条件的设置 | 第28-29页 |
| 3.1.4 总场和散射场的划分 | 第29-30页 |
| 3.1.5 激励源的设置 | 第30-31页 |
| 3.1.6 近远场的外推 | 第31页 |
| 3.1.7 雷达散射截面 | 第31页 |
| 3.2 二维电磁散射程序的验证 | 第31-33页 |
| 3.3 细胞光散射模型的建立 | 第33-34页 |
| 3.4 模拟结果分析 | 第34-45页 |
| 3.4.1 细胞核对光散射特性的影响 | 第35-42页 |
| 3.4.2 线粒体对光散射特性的影响 | 第42-43页 |
| 3.4.3 细胞整体形状对光散射的影响 | 第43-45页 |
| 3.5 本章小结 | 第45-47页 |
| 4 三维细胞光散射数值模拟 | 第47-63页 |
| 4.1 三维外围散射程序的设计 | 第47-54页 |
| 4.1.1 各个子模块的介绍及相关参数设置 | 第48-51页 |
| 4.1.2 光散射信息表达形式及存储方法 | 第51-52页 |
| 4.1.3 程序的验证 | 第52-54页 |
| 4.2 细胞光散射模型的建立 | 第54-55页 |
| 4.3 模拟结果的处理及分析 | 第55-61页 |
| 4.3.1 细胞核的相关模拟 | 第55-56页 |
| 4.3.2 非球体细胞的相关模拟 | 第56-60页 |
| 4.3.3 细胞周围介质的相关模拟 | 第60-61页 |
| 4.4 本章小结 | 第61-63页 |
| 5 细胞光散射信息实验获取及处理 | 第63-83页 |
| 5.1 整体实验方案 | 第63-64页 |
| 5.2 实验样本的准备 | 第64-65页 |
| 5.2.1 细胞的培养 | 第64页 |
| 5.2.2 细胞的样品准备 | 第64-65页 |
| 5.3 实验过程及结果分析 | 第65-82页 |
| 5.3.1 仪器校准实验 | 第65-67页 |
| 5.3.2 细胞悬浮液浓度对光散射特性的影响 | 第67-69页 |
| 5.3.3 细胞悬浮液温度对光散射特性的影响 | 第69-72页 |
| 5.3.4 大散射角度范围内光信息的获取及处理 | 第72-78页 |
| 5.3.5 实验结果分析及数值仿真验证 | 第78-82页 |
| 5.4 本章小结 | 第82-83页 |
| 6 总结与展望 | 第83-85页 |
| 6.1 总结 | 第83-84页 |
| 6.2 展望 | 第84-85页 |
| 致谢 | 第85-87页 |
| 参考文献 | 第87-93页 |
| 附录 | 第93页 |
| A. 作者在攻读硕士期间发表的论文目录: | 第93页 |
| B. 作者在攻读硕士期间参加的主要科研项目: | 第93页 |
