Способ регистрации структурных изменений оптически проницаемых объек-тов

Способ регистрации структурных изменений оптически проницаемых объек-тов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1111 5

Союз Coîетских

Социалистических

Ресоублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.11.76 (21) 2417597, 30-15 (51) М. Кл. - А 01G 7/00 с присоединением заявки Ке (43) Опубликовано 28.02.78. Бюллетень Ке 8 (53) УДК 534 4(088.8) (45) Дата опубликования описания 20.03.78 оо делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Б. H. Тарусов и Н. р. Бородюк (71) Заявитель

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. М. В. Ломоносова (54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ СТРУКТУРНЪ|Х ИЗМЕНЕНИИ

ОПТИЧЕСКИ ПPOHИЦАЕМЪ|Х ОБЪЕКТОВ

ГосУлаРственный комитет (23) 1|риоритет

Совета Министров СССР

Изобретение относится к способам регистрации оптических параметров объектов и может быть применено в биологии, медицине, физиологии, микробиологии.

Известен способ определения оптических параметров биообъектов, например листьев растений, путем помещения листьев в интегральные шаровые фотометры, пропускания через них некогерентного неполяризованного света в спектральном диапазоне 235 — LOGO нм и регистрации на длине волны л=550 нм индикатриссы отражения листьев (1).

Однако при таком способе недостаточна чувствительность определения. Кроме того, наличие в объекте воздушных прослоек и пузырей искажают его оптические параметры в случае регистрации прошедшего света.

Известен также способ регистрации структурных изменений в оптически проницаемом обьекте путем пропускания света через биологический объект, например инфильтрированный лист цветной капусты или суспензию клеток, параллельного пучка света ближайшего инфракрасного диапазона, полученного от лампы накаливания с фильтром на л=

=950 нм, с последующей регистрацией только рассеянного объектом света (индикатриссы рассеяния) на фотобумаге, сенсибилизированной к инфракрасным лучам (2). При этом максимальный угол рассеяния, на котором м и эт I 1

И T C Н T Н О - Т Е3 (Н Н Ч с, С Н ФА

94928 регистрируют ш1дикатриссу не бо.тес б". О структурных изменениях в объекrc судяг Но изменению индикатриссы рассеяния, т, е. измеряют геометрическую площадь пятна, сфотографированного до и после повреждения

oHo 1o1 H ILcIioI 0 Ооъекта. Однако H эт01 cllocOá недостаточно чувствптелеп, надежность и достоверность определений низки, а фиксацн)1

cT13) IITppHbIx изменений 13 ооъектс вс;1едствне регистрацпи только рассеяпнон части луча недостаточна.

Цель изооретсния — поьышсн по чувствительности, надежности и досговерностп определений и более полная регистрация С1рукТ) pHûõ изменснн11 в Оптически нроннцасмых ооъектах.

Цель достигается тем, что через оп1П1ескн проницаемый объект, например лист водного растения элодеи или личинки комара в воде, IIpoII cêÿþT плоскопОляризованнос когерснтное излучение в диапазоне длин волн о1 030 до 1350 нм с последующей регистрацие Интенсивности пря\10ГО луча и pHcc011HIIÎI О сНсTB в jIIIHIIH 0Hc )I1013 QT 0 Qo 20 — 30

25 мощью фотоумножителя, кот013ый пс|3смещают относительно проходящего луча в диапазоне углов наблюдения 0 — 30, либо располагают несколько фотоумножителей под различными угламп к проходящему лучу", рс3Q гистрация в таком угловом диапазоне увели59492о

Интенси вност ь рассеянного света и ри i, =630 нм

Интенсивность рассеянного света нри i. -1150 нм

Угол наолюдения, Изменение инте?юивности, Изменение интенсивности, %

% нори. по вр. норм. повр.

16 умен. на 50

100

4,1

1,4

0,57

0,34

0,22

100

50 учен. на 50 умен. на 12 увел. на 11 увел. на 125 увел. на 122

6,7

1,85

0,55

0,32

0,19 на 39

2,5

0,9

0,2

0,12

2,2

1 умен. учен, на 24 увел. на 3,5 увел. на 6 увел. на 16

0,5

0,27

25 чнв ает чувствительность, и адежноc Th;! ocòîверность способа. О структурных изменениях в объекте судят по изменениям индикатриссы после различных воздействий ня объект по срявнсншо с инднкатрнссой нсповрс>кдснного объекта.

В таблице приведены относитсльныс измерения интенсивности рассеянного свста ня

Из таблицы видно, что при повреждяющих воздействиях интенсивность прямо проходящего света при <р=О падает на 50%. Это уменьшение интенсивности имеет место до — 10 (для разных объектов этот угол различный), при <р)15 наблюдается увеличение абсолютного значения рассеянного света. Эффект изменсния интенсивности в результате повре>?<да?ощего воздействия на длине волны

1=1150 нм существенно больше, чем на i.=

=630 нм. Таким образом, по изменениям интенсивности падающего света можно судить о структурных изменениях в объекте.

На фиг. 1 приведена индикатрисса рассеяния элодеи (в логарифмическом масштабе) на л=1150 нм в нормальном 1 и поврежденном 2 (нагревание до 80 С) состояниях. Индикатрисса расссяния после температурного воздействия на элодею изменяется так же, как и при повре>?<да?ощем действии тока, что свидетельстьуст также о структурных изменениях в объекте. 30

На фиг. 2 приведены рсзультаты измерения температурной зависимости интенсивности света, прошедшего через лист злодеи для <р=

=О. Из фиг. 2 видно, что в определенном интервале температур происходит резкое изменение пропускания, после чего интенсивность света, прошедшего через лист, устанавливается и при прекращении действия внешних повреждающих факторов не возвращается к своему первоначальному значению. В случае неповреждающих воздействий интенсивность света в максимуме возвращается к первоначальному значению, а это свидетельствуст, что регистрация структурных изменений в объекте обратимы.

Пример. В качестве объскта берут лист водного растен элодеи, помсц?ают в кювету с дистиллированной водой, пропускают когс. .=630 нм и ).==-11оО нм в зависимости от < ? ла наблюдения (индикатрисса рассеяния) при прохои<денни луча через лист »лоде. ?.

Видно, что интенсивность рассеянного свстя резко пядаст в зяш снмостн от угла наблюдения <р. Поврс??<дают»лодсю переменным электрическим током 5 ??ъЛ, пропуская его в течение 30 сек. рентное поляризованное излучение длиной волны Х= 1150 нм от лазера, например, ЛГ-126. Регистрацию рассеянного света производят фотоум??ожителсм, например ФЭУ-28, с красной границей чувствительности 1200 нм.

Перед входом ФЭУ ставят пластинку из Ля<за для того, чтооы снизить шумы от посторонних источников. ФЭУ укрепляют на кронштейне, позволяющем измснять угол индикации рассеянного свста относительно оси лазера от О до 90, при этом точность угла отсчета составляст 0,1 . Для повышения чувствительности сигнал лазера модулир уют механическим прерывателем с частотой 600 Гц, с последующим усилением переменного сигнала, регистрируют индикатриссу рассеяния неповрежденного объекта усиливая сигнал с фотоумножителя усилителем В 6 — 4, затем повреждают обьект например, нагреванием до 80 C и снова регистрируют нндикатриссу рассеяния в тех же условиях. О структурных изменениях в листе судят по изменению ипдикатриссы при поьре>кдении нагреванием.

Формула изобретения

Способ регистрации структурных измепсний оптически проницаемых объектов, включающий пропускание луча светя через объект с последующей регистрацией индикатриссы рассеяния. отл?? ч à Io щи и с я тем, что, с цслью повышения чувствительности определсний и более полной регистрации структурных изменений, через объект пропускают плоскополяризованпос когсрентное излучение в дна.;язоне длин волн от 630 до 1350 нм и регистрируют индикатрнссу рассеяния в диапазоне Π†-30, о структурных изменениях судят

?Io измен<пням индикатриссы рассеяния света.

594928

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз"

1. Рвачев В. П. и пр. O» r rr ec« re rrapavre гры листьев растений в спектральном интервале. 235 — 1000 нм. — «Биофизика», т. 10, ¹ 4, с. б58, 1965.

2. Леконт iК. Инфракрасное излучение. M., 1956, с. 100- 101 (прототип).

594928

Т (ю

Рог 2

Составитель М. Мирзаев

Корректоры. Л. Котова и Л. Орлова

Текред А. Камышникова

Редактор E. Дайч

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 255/4 Изд. № 276 Тираж 763

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5