Page 114 - 《应用声学》2020年第5期

756 2020 年 9 月

图 2 分别是单个细胞 0 ∼ 75 、−15 ∼ −75 的 子的运动会影响声波，且频率越高，散射越强，导致
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时域声压分布，通过观察，由于曲线间重叠严重，很 在较高频率时，对称探测位置的仿真曲线不重合。
难得到曲线的相关规律，也难以得到细胞的形态特 这里只分析从 0 ∼75 的频域声压级曲线分布
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征。但是细胞的频域声压级分布通过周期性变化的 情况。在0 方向，大约从200 MHz开始，出现周期性
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极大值和极小值来反映细胞的形态特征 [12] 。于是，
变化的最小值和最大值。在75 方向，整个频谱只在
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对不同角度采集到的时域声压信号进行傅里叶变
800 MHz 左右出现了最小值。在 15 、30 、45 、60 ◦
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换，得到频域声压级分布 [13] 。
方向，大约分别从 220 MHz、250 MHz、350 MHz、
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图 3 分别是单个红细胞 0 ∼ 75 、−15 ∼ −75 ◦
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450 MHz开始，出现周期性变化的最小值和最大值。
的频域声压级分布。探测点的角度不同，检测到的
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可以发现，从 0 ∼ 75 ，开始出现最小值的位置在 x
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频域声压级曲线有着明显的不同。观察图 3(a) 和
轴上不断后移，在 200 MHz∼ 800 MHz 之间依次分
图 3(b)，对比曲线 15 与 −15 、30 与 −30 、45 与
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−45 、60 与−60 、75 与−75 ，发现它们有着较高 布，且每条曲线的最小值之间的距离在不断增大。
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的相似度，这是因为单个红细胞的形状关于 x 轴对 在单个细胞的光声频谱中，0 位置可以观察到最多
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称。但是，完全重合的部分大约是在 0 ∼ 500 MHz， 的最小值点，75 位置观察到最少的最小值点。同
超出 500 MHz的范围出现一些差异，这是由于声波 时，在这些曲线的第一个最小值 (200 MHz)出现前，
的散射。声波的频率越高，波长越短，个别分子或原 从0 ∼75 ，曲线的振幅在不断地增大。
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0.4 0.4
-15°
-30°
0.2 -45°
0.2 -60°
-75°
ܦԍ/Pa 0 0° ܦԍ/Pa
15° 0
30°
-0.2
45°
60°
75°
-0.4 -0.2
0 2 4 6 8 10 0 2 4 6 8 10
௑ᫎ/ns ௑ᫎ/ns
(a) 0O ~ 75O (b) -15O ~ -75O
图 2 单个红细胞时域声压分布
Fig. 2 Time domain sound pressure distribution of a single RBC
100 100
ܦԍጟ/dB 80 0° ܦԍጟ/dB 80 -15°
60 15° 60 -30°
30° -45°
45° -60°
60°
-75°
75°
40 40
0 200 400 600 800 1000 0 200 400 600 800 1000
ᮠဋ/MHz ᮠဋ/MHz
(a) 0O ~ 75O (b) -15O ~ -75O
图 3 单个红细胞频域声压级分布
Fig. 3 Sound pressure level distribution in frequency domain of a single RBC