2016 Fiscal Year Annual Research Report
Research on the structures and morphologies of biological organizations based on polarimetry of scattered light
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26390092
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Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
Principal Investigator |
大槻 荘一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 健康工学研究部門, 研究主幹 (20356653)
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Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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Keywords | 光散乱 / 多重散乱 / 偏光特性 / シミュレーション / モンテカルロ法 / 偏光解析 |
Outline of Annual Research Achievements |
球状微粒子が均一に分散した平面体に、無限小の径を有する光を照射した時、光の照射点の周りから射出される散乱光の偏光状態から、平面体における多重散乱の偏光特性を、モンテカルロ法に基づき数値的に解析した。媒体が光学活性でない時、散乱を表すミューラー行列は、可逆性と面対称性を満たし、媒体が光学活性である時、可逆性を満たすことを明らかにした。また、対称分解法またはルー・チップマン極分解法を用いて、還元実効散乱行列を偏光解消行列、移相行列および二減衰行列に分解し、散乱の偏光解析計数を照射点からの距離の関数として求めた。媒体が光学活性でない時、垂直に配向した移相性二減衰子として作用し、媒体が光学活性である時、その性質に旋光性が付与されることがわかった。 媒体が複屈折を有する平面体における多重散乱の偏光特性を数値的に解析した。複屈折の方向が平面に対し垂直な場合、還元実効散乱行列は照射点からの距離だけに依存し、移相度は照射点近くにおける負の値から、距離とともに直線的に増加する。一方、複屈折の方向が平面内に存在する場合、前記行列は照射点の周りで距離と方位角の両方に依存し、照射点について2回または4回対称性を示す。移相度の絶対値は複屈折に垂直および水平な方向で最大となり、符号は複屈折に垂直な方向で負、水平な方向で正となる。次に、複屈折が平面に対し角度を有する場合、前記行列は複屈折に平行および垂直な平面に対して、それぞれ対称および非対称となる。 細い光を試料に照射し、照射点の周囲から放射される散乱光の偏光状態を二次元で測定できる装置を、前年度に設計・試作したが、この装置は校正が難しいことが判明した。そこで、光源からの光を偏光子と液晶可変移相子を通して試料に照射し、回転移相子および偏光子を介して冷却型CCDで測定する装置を新たに作製した。種々の試料を用いて測定を行い、その結果を数値的な予測と比較した。
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Research Products
(12 results)