Корреляционная и поляризационная спектроскпия биологических частиц при больших концентрациях тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ

^_ЕНА ТРУПОВ

Р {" ^ ЛРЙЛЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ФИЗИКИ

им. Б. И. Степанова

УДК 535. 36+53 5.51 + 612.117.57 + 616.155.1-076.535

КОРОЛЕВИЧ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ

КОРРЕЛЯЦИОННАЯ И ПОЛЯРИЗАЦИОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ ПРИ БОЛЬШИХ КОНЦЕНТРАЦИЯХ

01.04.05 - оптика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

МИНСК -1997

Работа выполнена в Ордена Трудового Красного Знамени Институте физики им. Б.И.Степанова Академии наук Беларуси

научный руководитель:

кандидат физико-математических наук Хайруллина А. Я.

Официальные оппоненты;

доктор физико-математических наук, профессор Роговцов Н. Н.

доктор физико-математических наук, Ощепков С. Л.

Оппонирующая организация:

Саратовский государственный университет им. К. Г. Чернышевского.

Защита состоится

1997 г. в _ часов

на заседании совета по защите диссертаций Д 01.03.01 при Институте физики АНБ (220072, г. Минск, пр. Ф. Скорины, .70).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики АНБ.

Автореферат разослан «.

1997 г.

Ученый секретарь Совета доктор физ.-мат. наук

Афанасьев А. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.Для целей диагностики оптические методы находят все более широкое применение в физике, биологчи, медицине. Причиной этого является возможность дистанционного, нвразрушающего и экспрессного контроля структуры и состава вещества в дисперсном состоянии.

Один аз наиболее динамично развивающихся оптических методов

метод корреляционной спектроскопии (КС) При аю использовании, кроме обычной для оптических методов информации о размерах, асферичности частиц, получают информацию о их динамических характеристиках.

Однако необходимым условием решения обратной задачи -определения характеристик рассеивающих частиц, при использовании метода КС, является независимость движения рассеивателей, т. е. чтобы расстояния между рассеивающими частицами были значительно больше их размеров, а при рассеянии реализовался режим так называемого однократного рассеяния.

Вместе с тем, наряду с разбазлентажи средами а природе, технике существует много сред с большой концентрацией частиц -красители, эмульсии, жидкокристаллические структуры,

биологические жидкости, кровь. Поэтому, как логическое развитие метода корреляционной спектроскопии, возникла задача расширить область его применения для определения характеристик рассеивателей при больших концентрациях частиц. Это даст возможность, используя преимущества метода КС, определять характеристики частиц без разведения сред, т. е. в естественном их состоянии.

В настояще время решение обратной задачи, т.е. определение параметров рассеивающих частиц по характеристикам рассеянного излучения, в условиях большой концентрации частиц из-за сложности анализа многократно рассеянного излучения, не представляется возможным. Поэтому в диссертации, как первый шаг е решении обратной задачи, ограничимся экспериментальными исследованиями в ракках решения лишь прямой задачи.

Целью настоящей работы являлось установление основных

г

закономерностей изменения статистических и поляризационных характеристик рассеянного излучения в зависимости от параметров рассеивающей среды в условиях большой концентрации частиц.

Научная новизна полученных результатов

1. В условиях большой концентрации частиц спектр флуктуации многократно рассеянного излучения содержит информацию о кратности рассеяния, которая определяется показателями поглощения и рассеяния среды.

2. Показано, что в условиях большой концентрации рассеивателей . наблюдаются существенные различия в угловых зависимостях элемента Х^ матрицы рассеянного света для дискообразных и сферических частиц.

3. Ширина спектра флуктуации излучения, рассеянного в образцах крови больных ишемической болезнью сердца, зависит от концентрации липопротеидов, скорости оседания эритроцитов и степени насыщения крови кислородом.

4. Установлено, что для эритроцитов крови угловая зависимость элемента X матрицы рассеянного света в диапазоне углов 140-160° зависит только от показателя преломления при произвольной форме и концентрации частиц.

5. Показано, что использование в методе КС циркулярно поляризованного излучения позволяет исследовать характеристики рассеивающих частиц на больших оптических толщинах, чем при линейно поляризованном излучении.

Связь работы с крупными научными программами.

Диссертационная работа выполнена в рамках плана научно-исследовательских работ Института физики АНБ по темам: «Оптика 3-01«, «Квант 36«, «Приборостроение 3-13« и хоздоговорных работ с Институтом радиоэлектроники АН России (хёд N835) и Институтом кардиологии АНН (хёд N916 и N972).

Практическая значимость полученных результатов.

Результаты работы могут быть использованы для определения характеристик частиц при их большой концентрации по

статистическим характеристикам рассеянного излучения. Такая задача часто возникает в науке, технике, медицине.

Результаты работы также могут быть использованы для

разработки методик определения биохимических характеристик цельной кроаи, морфологических характеристик эритроцитов, при разработке диагностической медицинской аппаратуры.

Выявленные закономерности могут быть использованы исследования механизмов воздействия лазерного излучения и физико-химических факторов на организм человека.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. При реализации метода корреляционной спектроскопии флуктуаций интенсивности многократно рассеянного излучения содержит информацию о кратности рассеяния, которая определяется показателями поглощения и рассеяния среда.

2. Полуширина спектра флуктуаций интенсивности многократно рассеянного излучения, время агрегации, степень оксигенации и связанный с ней показатель поглощения эритроцитов нелинейно зависят от времени облучения крови лазерным излучением.

3. Использование в методе КС излучения с круговой поляризацией позволяет исследовать характеристики рассеивающих частиц при больших оптических толщинах, чем при использовании линейно поляризованного излучения.

4. Угловые зависимости элемента х матрицы рассеянного света конослоем оптически мягких ориентированных частиц при большой концентрации могут быть использованы для оценки степени асферичности и агрегированности частиц, а элемента X для определения их относительного показателя преломления.

Личный вклад соискателя. Основные результаты

диссертационной работы получены автором самостоктелько. Научный руководитель А. Я. Хайруллина сформулировала и поставила задачу исследований, оказывала методическую помощь при ее выполнении, участвовала в обсуждении результатов.

Апробация результатов работы.

Основные результаты диссертации докладывались на

следующих совещаниях и конференциях: Всесоюзная конференция «Современные методы контроля лазерного облучения крови и оценю; эффективности лазерной терапии« (Новосибирск, 1990), IV Всесоюзное совещание по распространению лазерного излучения в дисперсной среде (Барнаул, 1388); III Всесоюзная конференция по

и для других

спектр

спектроскопии рассеивающих сред (Батуми, 1985); I Всесоюзный семинар «Оптические методы диагностики потоков«

(Новосибирск, 1989) ; XI пленум рабочей группы по оптике океана (Красноярск, 1990); Международная конференция «Laser Optics 93<(С.-Петербург, 1993); Всесоюзный сьезд гастроэнтерологов (Москва, 1990); IX и III Всесоюзное совещание по распространению лазерного излучения в дисперсной среде (Обнинск, 1985, 1982); II Международная конференция «Laser Application in Life Sciences« (Москва, 1990); Международная конференция «5th international Conference on Laser Application in Life Sciences« (Минск, 1994) ; Международная конференция «International Symposium Opt. Methods of Biomed. Diagnostics and Theraphу« (Саратов, 1992); Международная конференция «Biomedical Optics 93« (США, Лос-Анджелес, 1993); VI Международная конференция «Laser application in life sciences (Германия, Йена, 1996).

Результаты исследований опубликованы в 8 статьях и 10 тезисах докладов (из них 7 - в трудах международных конференций).

Структура и обьеи диссертации.

Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, четырех глав, выводов и списка цитируемой литературы. Она содержит 122 страницы машинописного текста, 27 рисунков, 15 таблиц и списка использованных источников, включающего 139 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении и общей характеристике работы содержится

изложение состояния вопроса по использованию метода корреляционной спектроскопии для определения характеристик рассеивающей среды. Определено место метода КС среДи других оптических методов, его возможности и границы применимости. Дан обзор литературы по теме диссертации, в котором отмечена целесообразность расширения границ применимости метода для анализа сред с большой концентрацией рассеивателей. Обосновывается актуальность темы диссертации, излагается ее

практическая значимость и научная новизна, формулируется цель

работы и положения, выносимые на зашиту.

Глава I имеет вводный характер. В ней излагаются основные положения метода корреляционной спектроскопии и основные принципы определения характеристик рассеивающих частиц (раздел 1.1). При рассеянии света разбавленным раствором

невзаимодействующих частиц существует простая связь между полушириной спектра флуктуаций рассеянного излучения Ди и коэффициентом поступательной диффузии О рассекваютпкх частиц

Аш = Dq2,

4пп . в

где q - вектор рассеяния, равный q = —-— sin -g—, \ - длина волны падающего излучения, л - показатель преломления рассеивающей среды, в - угол, под которым наблюдается рассеянное излучение.

Коэффициент поступательной диффузии связан с радиусом сферических частиц соотношением Стокса-Зйчштейна

D кТ

блт>г

где к - постоянная Больцмана, Т - температура, т) - вязкость рассеивающей среды.

При исследовании спектров света, рассеянного частицами несферической формы или частицами разного размера, задача существенно усложняется. Спектр рассеянного излучения тогда определяется набором лоренцевских кривых различной ширины До) (г). Решая обратную задачу, можно определить функцию распределения частиц по размерам, параметр асферичности, коэффициент диффузии и т.д.

В разделе 1.2 описана созданная для проведения работ экспериментальная установка, в которой в качеств? источника излучения использован одномодовый гелий-неоновый лазер ЛГ-38, Поляризационные элементы, установленные на источнике света и приемнике, создают необходимое состояние поляризации в падающем и регистрируемом излучении.

Поскольку исследовались среды с большой концентрацией частиц, то угол наблюдения вынуждены были выбрать большой -170°. Это удобно еще и потону, что уширение спектра флуктуаций рассеянного излучения, вызванное оседанием частиц, при этом угле минимально, а влияние асферичности - максимально.

Флуктуации интесивности рассеянного излучения

регистрировались фотоумножителем ФЭУ-84-6, а спектр флуктуаций рассеянного излучения анализировался спектроанализаторами Ф-37, Х6-8, С4-73.

Контрольные измерения проведенные на монодисперсных полистироловых латексных частицах, показали, что различия в полуширинах спектров, теоретически расчитанных и определенных экспериментально не превышает 2,3%.

В качестве обьекта исследования выбрана цельная кровь человека (раздел 1.3). Это обусловлено несколькими причинами. Во-первых, цельная кровь - это важнейшая биологическая среда. Во-вторых, к настоящему времени достаточно изучены ее характеристики. В третьих, можно относительно легко изменять и при этом контролировать независимыми методами ее характеристики, а также параметры основных форменных элементов крови эритроцитов.

Эритроциты - двояковогнутые дискообразные частицы. Средний диаметр эритроцита 7,5 мкм, а параметр асферичности (отношение большой полуоси к малой) равен 4. Концентрация эритроцитов в цельной крови составляет 45% от обьема крови. Показатель преломления эритроцитов относительно плазмы равен 1,041- 1,067 при \ = 0,6 мкм.

Эритроциты крови здорового человека образуют агрегаты т.н. «монетные столбики« из- слипшихся эритроцитов, а при заболеваниях или внешних воздействиях они изменяют свою форму, микрорельеф поверхности, а также степень агрегации.

Для того, чтобы решить обратную задачу и методом КС определить характеристики рассеивающих частиц, необходимо решить сначала прямую.

ГЛАВА II поэтому, посвящена изучению влияния параметров рассеивающей среды на статистические характеристики рассеянного

йзпучения - спектр мощности ЯСи) и связанную с ним Фурьэ преобразованием автокорреляционную функцию К(т).

В разделе 1.1 показано, что увеличение оптической толщины рассеивающего слоя, как для дискообразных, так и для сферических частиц, приводит к увеличению кратности рассеянного излучения г соответственно к увеличению ширим,! спектра флуктуации

Более подробные исследования на эритроцитах дискообразной и сферической формы (раздел 2.2} позволили выяснить чувсвительность В !ы) к изменению формы частиц. Оказалось, что чем больше форма частиц отличается от сферической, тем больше дополнительное уширение спектра по сравнению со сферическим» частицами. Это связано с тем, что асферические частицы, помимо поступательного движения, участвуют во вращательном. Поэтому результирующая ширина спектра флуктуаций рассеянного излучения будет складываться из вклада поступательного и вращательного

движений

Ди ■ Аи + Ьи

пост вращ

Более подробные исследования показал?!, что микрорельеф поверхности, за счет большей кратности, также вызывает дополнительное увеличение полуширины спектра мощности Аи рассеянного излучения.

Сохраняющиеся различия в полуширинах спектров для дискообразных и сферических частиц при широком диапазоне изменения концентраций ( от 15 до 66%) позволяют утверждать, что метод КС пригоден для определения параметра асферичности частиц и при больших концентрациях.

Помимо формы частиц, их размеров, концентрации и толщины, рассеивающего слоя, к факторам, влияющим на спектр рассеянного излучения, можно отнести и состояние поляризации излучения (раздел 2.51. это хорошо видно из результатов измерений зависимости полуширины спектра Ды от формы рассеивающих частиц Оцнако, пс.чимо традиционно применяемого линейно поляризованного излучения, использовалось излучение с круговой поляризацией. В результате удалось экспериментально доказать, что излучение с

круговой поляризацией при многократном рассеянии дольше сохраняет свое состояние поляризации при увеличении кратности рассеяния, чем линейно поляризованное.

Анализ результатов исследования влияния формы частиц, состояния поляризации на спектр флуктуаций рассеянного излучения, при учете поглощения, позволил установить, что спектр мощности многократно рассеянного излучения содержит информацию не только о размерах рассеивателей, но и о поглощении дисперсного вещества.

Желание использовать полученные результаты на практике предопределило применение метода КС для анализа характеристик ' цельной крови больных одним из самых распространенных сердечно-сосудистых заболеваний - ишемической болезнью сердца (раздел 2,4). Кровь таких больных отличается повышенной степенью агрегированности эритроцитов и пониженной степенью насыщения кислородом.

Исследование ширины спектра флуктуаций рассеянного излучения S(w) крови больных и здоровых доноров показали, что ширина спектра коррелирует не только со степенью оксигенации крови, но и с такой часто • используемой при диагностике заболеваний характеристикой крови, как скорость оседания эритроцитов (СОЭ), а также с важнейшей для диагностики заболевания атеросклерозом биохимической характеристикой . -концентрацией липопротеидов.

Известо, что лазерное излучение оказывает влияние на биологические среды. Поэтому следует ожидать, что лазерное излучение, используемое при реализации метода КС, будет влиять на характеристики крови.

Глава III и посвящена исследованию влияния воздействия лазерного излучения на рассматриваемые в работе характеристики крови - спектр флуктуаций интенсивности рассеянного излучения S{u) и степень агрегации.

В разделе 3.1 исследована зависимость полуширины спектра рассеянного излучения Дш от времени облучения ltQg ) ее лазерным излучением малой мощности. На кривой Au ttQg ) выявлено наличие характерного максимума , характеризующего т. н. оптимальное

X 11 X 12 X 13 0

X Я1 0

Хз2 X 0

0 0 X X

Анализ углового хода всех элементов MPC для образцов со

слабой и сильной агрегацией показал, что наиболее информативными

элементами являются X .

il

• Увеличение параметра дифракции р при увеличении агрегироваккости частиц приводит к смещению характерного для асферических частиц минимума на X в сторону меньших углов рассеяния.

Неравенство нулю элементов Хгз и Хзг в полученной матрице объясняется ориентацией частиц в слое. Другая причина - наличие упорядоченной структуры внутри рассеивателей, т. е. «монетных столбиков« внутри агрегатов эритроцитов. Этой же причиной вызвано наблюдаемое неравенство элементов X и Х^.

ВЫВОДЫ

Проведенные экспериментальные исследования позволили установить, что метод корреляционной спектроскопии может быть использован для определения характеристик рассеивающих частиц не только при калых, но и при больших концентрациях рассеивателей.

В соответствии с конкретными задачами, поставленными во введении, основные результаты работы можно сформулировать в следующих выводах.

1. В условиях большой концентрации рассеивателей из анализа полуширины спектра флуктуации рассеянного излучения помимо традиционной информации о динамических и геометрических характеристиках частиц можно определить оптические, в частности, их показатель поглощения.

2. Установлено, что в условиях многократного рассеяния наблюдаются существенные различие в угловой зависимости

«

элемента X для дискообразных и сферических частиц. Как показали исследования, это различие сохраняется независимо от концентрации. Таким образом, исследование угловой зависимости элемента X матрицы рассеянного света может быть использовано для определения асферичности частиц при больших концентрациях.

3. Выявлены корреляционные зависимости между спектром флуктуаций интенсивности многократно рассеянного излучения и биохимическими и реологическими характеристиками цельной крови в норме и при патологии. Таким образом, экспериментально подтверждена возможность практического использования полученных результатов для диагностики сердечно-сосудистых заболеваний.

4. Проведенные исследования показали, что изменение параметра дифракции эритроцитов крови человека в диапазоне углов 140-160° практически не влияет на величину элемента X матрицы рассеянного света. Единственным параметром от которого зависит величина X - относительный показатель преломления потн' который можно определить по значению X при произвольной форме и концентрации частиц.

5. Использование циркулярно поляризованного излучения в методе корреляционной спектроскопии позволяет исследовать характеристики рассеивающих сред на больших оптических толщинах, чем при линейно поляризованном излучении, и выявить более тонкие изменения в характеристиках рассеивателей, например, наличие микрорельефа поверхности.

Основные результаты опубликованы в работах:

1. Королевич А. Н., Хайруллина А. Я. , Флуктуации интенсивности излучения, рассеянного дискообразными и сферическими

частицами при вариации плотности упаковки // Журнал прикладной спектроскопии.- 1984.- Т. 41, N 2.- С. 316-318.

2. Королевич А. Н. , Хайруллина А. Я. Определение размеров несферических частиц по временным автокорреляционным функциям рассеянного излучения // Оптика и спектроскопия.-1982.- Т. 32, В. 5.- С. 864-870.

3. Королевич А.Н. , Костко А. Ф. , Хайруллина А. Я. Динамическая спектроскопия асферических частиц с учетом поляризации //

Оптика и спектроскопия,- 1987,- Т. 62, В. 3,- С. 601-603.

4. Королевич А.Н. , Хайруллина А. Я. , Шубочкин Л. П. Матрица рассеяния монослоя оптически «мягких« частиц при их плотной упаковке // Оптика и спектроскопия. - 1990. - Т. 68, В 2. - С. 403-409.

5. Королевич А.Н. , Хайруллина А. Я. Многократное квазиупругоо рассеяние света броуновски движущимися асферическим» частицами при круговой поляризации // Оптика я спектроскопия,- 1990.- Т. 69, В. 5,- С. 1106-1110.

6. Королевич А. Н. , Олейник Т. В. , Хайруллина А. Я. Оптические методы изучения воздействия лазерного излучения на эритроциты крови человека // Журнал прикладной спектроскопии.- 1992.- Т. 57, N 1-2. - С. 152-156.

7. Королевич А.Н., Хайруллина А. Я. , Шубочкин Л. П. Влияние агрегированности крупных биологических частиц на элементы матрицы рассеяния // Оптика и спектроскопия, - 1994. - Т. 77, N 2, - С. 27Я-282.

8. Королевич А. Н. , Пригун Н, П. Оценка возможности применения метода динамической спектроскопии для анализа биологических рассеивающих сред // Журнал прикладной спектроскопии. 1997.Т. 64, N 1. - С. 97- 102.

9. Khairullina A.Ja., Oleynic Т.V., Korolevich A.N. Evoluati or: of laser nytrahhy efficiency of the change in the haemoglobin status and erythrocyte aggregation in whole blood of multipla scattering of light //' Proceedings of conference "Laser Optics "ЭЗ".- St. Petersburg, 1993,- P. 611.

10.Korolevich A.N., Khairullina A.Ja., Shybochin L.P. Information Content in Phase Matrix Elements of Monolayered Erythrocytes /,/ Proceedings of conference "Laser Optics "ЭЗ",- St. Peterburg, 1993. - P. 608.

11. Korolevich A.N. , Khairullina A,Ja. Polarization characteristics of light scattering by erythrocytes under normal and pathological state // Proceedings SPIE.- 1994.- V. 2370,- P. 375-378.

12.Korolevich A.N., Khairullina A.Ja. Multi quasi-elastic circular-polarized light scattering by brownion moving

aspherical particles // Proceedings SPIE.- 1990. -V. 1403.-P. 364-371.

13.Khairullina A.Ja., Korolevich A.N. , Oleinik T.V. Optical methods for studying laser effects on human blood erythrocytes // Proceedings SPIE.- 1992.- V. 1981,- P. 38-44.

14.Khairullina A.Ja., Korolevich A.N, Oleinik T.V. Evaluation of laser therapy efficiency of the change in the hemoglobins status and erythrocyte aggregation in whole blood at multiple scattering of light // Proceedings SPIE.- 1993.- V. 1884.- P. 124-129.

15.Korolevich A.N., Prigun N.P. Possibilities of lasers optical methods for diagnostics of morphological and optical parameters of whole blood under normal and pathological state // Proceedings of 6th International Conference on Laser Application in Life Science,- Jena, 1996.- P. P21.

16.Королевич A. H. , Хайруллина А. Я. Динамическая спектроскопия асферических частиц в условиях многократного рассеяния // Оптические методы исследования потоков: Тезисы докл. конф. . -Новосибирск, 1989." С. 258-259.

17.Королевич А.н., Олейник Т.В., Хайруллина А. Я. Воздействие лазерного излучения на эритроциты крови человека // Современные методы контроля лазерного облучения крови и оценки эффективности лазерной терапии: Тезисы докл. конф. -Новосибирск, 1990.- С. 33-35.

18. Королевич А.Н. Эффективные коэффициенты диффузии дискообразных и сферических частиц при различной плотности упаковки // Труды III Всесоюзной конференции по спектроскопии рассеивающих сред.- Батуми, 1985. - С. 39-40.

РЕЗЮМЕ. Королевич Александр ПОЛЯРИЗАЦИОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ БОЛЬШОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ.

Николаевич. КОРРЕЛЯЦИОННАЯ И БИОЛОГИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ ПРИ ИХ

Корреляционная спектроскопия, рассеяние света, многократное рассеяние, поляризационная матрица рассеянного света, характеристики крови, асферические частицы.

Установлена возможность использования метода корреляционной спектроскопии и угловых зависимостей и поляризационных элементов матрицы рассеянного света для определения характеристик рассеиваюших частиц при больших концентрациях.

Показано, что в условиях большой концентрации рассеивающих частиц основное влияние на спектр флуктуации многократна рассеянного излучения оказывают не их геометрические, а оптические характеристик.

Экспериментально установлено, что излучение с круговой поляризацией дольше сохраняет свое состояние поляризации, чек линейно поляризованное.

Экспериментально измерены все элементы матрицы рассеянного

света при изменении степени агрегации дискообразных «

сферических частиц. Показано, что общий вид матрицы в этой

случае не изменяется, а наиболее чувствительными элементам!

являются X .

и

РЭЗЮИЕ. Каралевич Аляксандр М.хкалаевич, КАРЭЛЯЦИЙНАЯ I ПАЛЯРЫЗАЦЫЙНАЯ СПЕКТР АСКАП1Я Б IЯЛАГ1ЧНЫХ ЧАСЦТНАХ. ПРЫ IX В ЯЛ X КIX КАНЦЭНТРАЦЫЯХ .

Карзляцыйная спектраскапхя, рассеянно святла, шматразовае рассеяние, палярызацыйная матрыца рассеянага снятла, характарыстык! крыв1, асферычныя часц1нкх.

Устаноулена магцыкасць выкарыстання метаду карэляцыйна». спектраскапд.! для вызначэння характарыстык рассейваючых часц1нах пры IX вялхктх канцэнтрацыях.

Паказана, што ва. умовах вял!кай кзшэнтрацых рассейваючых часц1нак асноуны уплыу на спектр флуктуацый шматразово рассеянага выпраменьпання аказваюць не 1х геаметрычныя, а аптьгчныя характарыстык!.

Эксперыментальна устаноулена, што выпраменьванне з кругавой палярызацыяй даужэй захоувае свой стан палярызацыз., чым лз.нейна палярызаванае.

Эксперыментальна зиераны усе элементы матрыцы рассеянага

святла пры змяненн! CTyneHi агрэгацьи дыскападобных i сферычных часц1нак. Паназана, што агульны выгляд матрыцы у гэтым выпадну ке змяняецца, а найбольш адчувальныи! элементам! у гэтых умовах з'яулкюцца X .

SUMMARY. Korolevich Alexander Nicolaevich. CORRELATION AND POLARIZATION SPECTROSCOPY OF HIGHLY-CONCENTRATED BIOLOGICAL PARTICLES.

Correlation spectroscopy, light scattering, multiple scattering, phase matrix, blood characteristics, aspherical particles.

Here is shown a possibility to use the correlation spectroscopy method as well as angular dependencies and polarization elements of phase matrix for determining characteristics of light scattering particles under their high concentrations.

The fluctuation spectrum of multiply scattered light is shown under high concentration of scattering particles to be mainly influenced by their optical characteristics, rather than by geometrical ones.

Circularly-polarized light is experimentally shown keeps its polarization state up to more optical thicknesses, than linearly-polarized one.

All elements of the phase matrix are measured for changing the aggregation degree of disk-like and spherical particles. The general form of the matrix is shown does not change in this case, but the most sensitive elements are X .

Королевич Александр Николаевич КОРРЕЛЯЦИОННАЯ И ПОЛЯРИЗАЦИОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ ПРИ БОЛЬШИХ КОНЦЕНТРАЦИЯХ

Подписано к печати {¡.041997т. Формат 60 X 90 1/16 Тип бумаги - типографская. Печать офсетная. Печ. л. 1^5 Уч. изд. л. СТираж 100. Заказ .5"^ Бесплатно.

Институт физики им.Б. И. Степанова АН Беларуси 220072 МИНСК, пр. скорины 70.

Отпечатано на ризографе Института физики им. Б, И. Степанова АН Беларуси.

Лицензия ЛВ N685 ОТ 23. 12. 1993