一种非球形生物粒子材料的消光性能参数确定方法和系统技术方案

本发明专利技术给出了一种非球形生物粒子材料的消光性能参数确定方法和系统，属于生物消光材料技术领域，包括：对非球形生物粒子材料进行红外光谱反射率测试，以确定非球形生物粒子材料的复折射率；获取非球形生物粒子材料的扫描电子显微镜图像，以确定非球形生物粒子材料的各种形态粒子以及每种形态粒子对应的形态参数和粒子数；调用粒子生成函数，以生成非球形生物粒子集；对非球形生物粒子集中各个非球形生物粒子进行凝聚，以确定所述非球形生物粒子材料的凝聚体模型；获取凝聚体模型的等效半径、孔隙率以及各个非球形生物粒子在凝聚体模型中的空间位置；计算凝聚体模型的消光性能参数。本发明专利技术能够更准确地计算非球形生物粒子材料的消光性能参数。料的消光性能参数。料的消光性能参数。

【技术实现步骤摘要】
一种非球形生物粒子材料的消光性能参数确定方法和系统


[0001]本专利技术属于生物消光材料
，尤其涉及一种非球形生物粒子材料的消光性能参数确定方法和系统。

技术介绍

[0002]生物消光材料一般由人工制备的生物粒子组成，生物消光材料由人工释放后，可用于削弱光学成像探测设备成像质量和系统工作性能，其消光性能参数的准确计算有助于强消光材料的筛选和可控制备。生物消光材料所含粒子形状因生物体本身特性及制备环境条件的不同而不同，一般具有球形、椭球形、圆柱形等相对规则的形状及南瓜状、血红细胞状等不规则形态，总体上以尺寸大小各异的非球形形态为主。而对于非球形生物粒子材料通常包含不同尺寸（多分散）、不同非球形形状的生物粒子，而在实际使用过程中，非球形生物粒子材料在释放到空气中，以包含不同数目、不同非球形形状的多分散的混合凝聚体的形态而存在，其空间结构复杂，导致其凝聚体的消光特性难以计算，不能准确确定非球形生物粒子材料消光性能参数。
[0003]目前，在计算凝聚体消光特性时通常将其粒子等效为理想的标准球形粒子，通过团簇
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团簇凝聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非球形生物粒子材料的消光性能参数确定方法，其特征在于，所述消光性能参数确定方法包括如下步骤：步骤S1、对非球形生物粒子材料进行红外光谱反射率测试，以确定所述非球形生物粒子材料的复折射率；步骤S2、获取所述非球形生物粒子材料的扫描电子显微镜图像，以确定所述非球形生物粒子材料的各种形态粒子以及每种形态粒子对应的形态参数和粒子数；步骤S3、根据所述每种形态粒子对应的形态参数和粒子数，调用粒子生成函数，以生成非球形生物粒子集；步骤S4、对所述非球形生物粒子集中各个非球形生物粒子进行凝聚，以确定所述非球形生物粒子材料的凝聚体模型；步骤S5、获取所述非球形生物粒子材料的凝聚体模型的等效半径、孔隙率以及各个非球形生物粒子在所述凝聚体模型中的空间位置；步骤S6、根据所述非球形生物粒子材料的凝聚体模型的等效半径、孔隙率以及各个非球形生物粒子在所述凝聚体模型中的空间位置和非球形生物粒子材料的复折射率，计算所述非球形生物粒子材料的凝聚体模型的消光性能参数。2.根据权利要求1所述的消光性能参数确定方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述确定所述非球形生物粒子材料的复折射率的具体过程包括：步骤S11、对所述非球形生物粒子材料进行压片处理，得到所述非球形生物粒子材料的压片；步骤S12、对所述非球形生物粒子材料的压片进行傅里叶变换红外光谱测试，得到所述非球形生物粒子材料的反射光谱；步骤S13、根据所述非球形生物粒子材料的反射光谱，采用Kramers
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Kronig关系式，计算所述非球形生物粒子材料的复折射率。3.根据权利要求2所述的消光性能参数确定方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述凝聚的具体过程包括：步骤S41、获取所述非球形生物粒子集中各个非球形生物粒子的空间最大尺度，以计算所述非球形生物粒子的凝聚空间；步骤S42、从所述非球形生物粒子集中选取一个非球形生物粒子，并释放到所述凝聚空间的中心位置后作为初始凝聚体；步骤S43、从所述非球形生物粒子集中其余的非球形生物粒子中选取一个非球形生物粒子，并释放到所述凝聚空间的随机位置后依次进行随机旋转和随机运动，直至与所述初始凝聚体接触相切，形成新凝聚体；步骤S44、判断所述非球形生物粒子集中每个非球形生物粒子是否已释放，如是，则将所述新凝聚体作为所述非球形生物粒子材料的凝聚体模型，结束；如否，则将所述新凝聚体作为所述初始凝聚体，返回步骤S43。4.根据权利要求3所述的消光性能参数确定方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述获取所述非球形生物粒子材料的凝聚体模型的孔隙率的具体过程包括：步骤S51、计算所述非球形生物粒子材料的凝聚体模型的等效半径；步骤S52、获取所述非球形生物粒子材料的凝聚体模型中各个非球形生物粒子的中心
位置坐标，以计算所述非球形生物粒子材料的凝聚体模型的回旋半径；步骤S53、根据所述非球形生物粒子材料的凝聚体模型的等效半径和回旋半径，计算所述非球形生物粒子材料的凝聚体模型的孔隙率。5.根据权利要求4所述的消光性能参数确定方法，其特征在于，所述步骤S6的具体实现过程包括：步骤S61、根据所述非球形生物粒子材料的复折射率和非球形生物粒子材料的凝聚体模型的孔隙率，计算所述非球形生物粒子材料的凝聚体模型的等效复折射率；步骤S62、根据所述各个非球形生物粒子在所述凝聚体模型中的空间位置，将所述非球形生物粒子材料的凝聚体模型转换成周期排列的偶极子点阵；步骤S63、根据所述偶极子点阵、等效复折射率和等效半径，采用离散偶极子近似方法，计算非球形生物粒子材料的凝聚体模型的消光性能参数。6.一种非球形...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾有林，陈国龙，胡以华，方佳节，孟凡昊，丁婉莹，何海浩，张熙，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：