橢球生物顆粒光聲波產(chǎn)生的幾何計(jì)算方法及數(shù)值模擬.pdf

1、近年來(lái)，隨著科技的進(jìn)步，針對(duì)交叉學(xué)科的研究逐漸升溫，尤其是與生物醫(yī)學(xué)相關(guān)的學(xué)科領(lǐng)域，其發(fā)展速度快，商業(yè)價(jià)值高，應(yīng)用前景廣，所以受到廣大研究者的重視。在這些新興技術(shù)之中，光聲技術(shù)因?yàn)槠渚雀?，不具備破壞性，使用?jiǎn)單方便而備受矚目。
　　我們的課題組針對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了研究與開(kāi)發(fā)。本文是基于本組的研究成果，對(duì)前人的研究進(jìn)行總結(jié)和論述，對(duì)原來(lái)的核心算法進(jìn)行了改進(jìn)和應(yīng)用。我們知道，對(duì)于絕大多數(shù)的生物體而言，目標(biāo)的幾何形狀并非完全的球形，所以

2、采用球形結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究并不準(zhǔn)確，因此，我們采用橢球模型來(lái)進(jìn)行研究，與實(shí)際情況比較貼合。以下是本文的工作：
　　在緒論部分系統(tǒng)地介紹了我們課題的由來(lái)，和應(yīng)用價(jià)值，并進(jìn)一步我們討論了單個(gè)生物顆粒光聲成像技術(shù)的理論及研究現(xiàn)狀。同時(shí)我們對(duì)橢球函數(shù)的理論及應(yīng)用做了詳細(xì)的介紹。
　　第二章中應(yīng)用邊界條件法，求解橢球坐標(biāo)系下的光聲波方程的解析解，并且我們最終求出了光聲波方程的頻域解。
　　第三章中利用數(shù)學(xué)上常用的格林函數(shù)法進(jìn)行了幾何計(jì)

3、算，得到了一種幾何計(jì)算方法。并且由上面的求解方法和步驟，當(dāng)顆粒的形狀并不是規(guī)則的時(shí)候，我們的方法將依然適用。緊接著我們討論了如何在直角坐標(biāo)系下求解光聲波與橢球粒子相交時(shí)所形成的截面的面積。這一工作是我們的核心內(nèi)容，它最終給出了一個(gè)比較簡(jiǎn)潔的，且具有一般意義的積分表達(dá)式。
　　在第四章中，對(duì)第三章提出的理論做出數(shù)值模擬，以用來(lái)檢驗(yàn)我們的理論的正確性與完備性，我們檢驗(yàn)的主要軟件工具是 matlab，通過(guò)與橢球函數(shù)理論得到的結(jié)果相比較，