Search academic texts

Registration Number

0525U000304, Doctoral dissertation

Status

Доктор фізико-математичних наук, 01.04.05, Оптика, лазерна фізика

Date

06-06-2025

popup.evolution

o

Title

Polarization-phase structure of laser object fields and polycrystalline component optical anisotropy diagnostics of phase-inhomogeneous layers.

Author

Mykhailo P. Gorsky, Кандидат фізико-математичних наук

popup.opponent Oleksandr O. Grabar
popup.opponent Oleg Krupych
popup.opponent Oleksii Makarenko

Description

У дисертації розроблено і фізично обґрунтовано комплекс новітніх, логічно взаємопов’язаних лазерних методів багатопараметричного кореляційного, поляризаційного та поляризаційно-інтерференційного детектування об’єктних полів фазово-неоднорідних шарів з оптично анізотропною полікристалічною архітектонікою. Він забезпечує можливість відтворення та фазової селекції мап азимута і еліптичності парціальних компонент поляризаційно-неоднорідного поля, які сформовані актами розсіяння різної кратності. Це дозволяє зменшити спотворюючий вплив деполяризації і виділити парціальні поляризаційні мапи компонент поля з низькою або одиничною кратністю світлоросіяння. Удосконалено математичну модель опису розсіювання когерентного випромінювання цементним тістом у процесі гідратації. Показано, що заміна ансамблю цементних часток випадкової форми та відповідного розподілу на сферичні частки еквівалентного діаметру в рамках такого самого розподілу не веде до спотворення результатів. Показано, що флуктуації розподілу змодельованого спекл-поля, отриманого за рахунок дифракції когерентного випромінювання на ансамблі сферичних часток, пов’язані з перебігом основних етапів процесу формування полікристалічних структур. Відповідні етапи змодельовані шляхом зміни в часі розмірів розсіюючих частинок та їх відносного показника заломлення, які відображають утворення насиченого розчину кристалогідратів з його подальшою кристалізацією. У наближенні лінійного та циркулярного двопроменезаломлення біологічного фазово-неоднорідного шару, розроблено аналітичну модель і установлено фізичні закономірності процесів формування поляризаційної структури (мап азимута й еліптичності) однократно та багатократно розсіяних складових об’єктного поля фазово-неоднорідних шарів з різною ієрархією (фібрилярна і паренхіматозна) полікристалічної архітектоніки. У рамках статистичного аналізу результатів поляризаційної інтерферометрії мап азимута поляризації біологічних тканин установлено значні інтервали зміни величини центральних статистичних моментів, які характеризують мапи азимута поляризації мікроскопічних зображень біологічних шарів - у межах від 3 до 20 разів. Аналогічні дослідження мап еліптичності поляризації виявили перевагу величини статистичних моментів 3-го та 4го порядків, які відповідають асиметрії та ексцесу координатних розподілів величини еліптичності поляризації, над середнім і дисперсією. Продемонстровано залежність їх величини від стану поляризації зондуючого лазерного випромінювання – в межах – від 3 до 10 разів. Одержані результати покладено в основу методології діагностичного застосування методів вектор-параметричного і поляризаційно-інтерференційного картографування біологічних шарів для диференціальної діагностики некротичних і патологічних змін тканин органів людини: міокард – “ішемічна хвороба серця (ІХС) – гостра коронарна недостатність (ГКН)”; матка – “доброякісні (міома) – злоякісні (карцинома)” пухлини; простата – “злоякісні пухлини (аденокарцинома) з різним (середнім, 3+4 і низьким 4+4) ступенем диференціації за шкалою Глісона”. Для всіх типів патології установлено найбільш чутливі до змін мап азимута й еліптичності поляризації статистичні моменти 3-го і 4-го порядків. Виявлено наступні максимальні рівні точності диференціальної діагностики патологічних станів біологічних тканин: міокард - відмінний 95,8%; матка - дуже добрий 92,8%; простата – добрий 88,5%. Досліджена ефективність вейвлет-аналізу поляризаційно-фазових мап азимута й еліптичності поляризації зображень біологічних тканин. У рамках статистичного аналізу виявлені діагностичні рівні максимальної точності диференціації різних патологічних станів: міокард – “ІХС - ГКН” - відмінний рівень 100%; легенева тканина – “астма – фіброз” - відмінний рівень 100%; простата – “злоякісні пухлини (аденокарцинома) з різним (середнім, 3+4 і низьким 4+4) ступенем диференціації за шкалою Глісона” - відмінний 96,7%-100% рівень точності.

popup.nrat_date

2025-06-23