双细胞光声信号的有限元分析

发布时间：2024-03-22 20:12

　　为了分析两个相同的细胞在不同距离下光声信号的特性,对细胞及环境进行了有限元分析。创建了不同距离的双细胞模型和相同环境下的单细胞模型。通过双细胞模型,得到了主体细胞在受到不同距离的另一个细胞的影响下,其不同角度的频域声压级曲线;通过单细胞模型,得到了单个细胞未受到影响时,其不同角度的频域声压级曲线。将主体细胞与单细胞频域声压级曲线进行相似度比较。结果表明,在受到不同距离的细胞影响下,主体细胞各角度的频域声压级曲线,存在与单细胞相似度极高的曲线,且距离为26.6μm时,相似度最高。该研究表明,在两个双凹形红细胞距离适当时,细胞间的光声信号相互影响最小。

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【部分图文】：

图1单细胞二维模型

图1(b)是水环境中的细胞部分放大图，以细胞中心为圆心，建立极坐标系，以10μm为半径，以-75?～75?为范围，每隔15?布置一个探测点，检测红细胞的频域声压级曲线。声压是大气压受到声波扰动后产生的变化，在大气压强上的叠加一个声波扰动引起的压强变化，通过声压可以描述光声信号的传....

图2单个红细胞时域声压分布

这里只分析从0?～75?的频域声压级曲线分布情况。在0?方向，大约从200MHz开始，出现周期性变化的最小值和最大值。在75?方向，整个频谱只在800MHz左右出现了最小值。在15?、30?、45?、60?方向，大约分别从220MHz、250MHz、350MHz、450....

图3单个红细胞频域声压级分布

图2单个红细胞时域声压分布1.4不同距离的两个红细胞模型

图4双细胞二维模型

利用波的干涉原理，即两个相同的波源，它们的两列波叠加，在传播区域会形成稳定的加强区和稳定的减弱区，加强区与减弱区相间分布，以此来调节两个细胞之间的距离，使探测点的位置尽可能多地设置在加强区，使探测的光声信号干扰最小。观察图3(a)和图3(b)可以发现，单个红细胞的光声频谱在频率是....

本文编号：3934900