Лазерная интерферометрия в исследовании процессов диффузии веществ в прозрачных средах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, кандидат физико-математических наук Абрамов, Александр Юрьевич

• Абрамов, Александр Юрьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Абрамов, Александр Юрьевич

Введение.

1. Лазерная интерферометрия процессов диффузии в прозрачных средах

1.1. Лазерная интерферометрия прозрачных фазовых объектов.

1.2. Применение методов лазерной интерферометрии. в исследовании процессов диффузии.

1.2.1. Применение методов лазерной многолучевой интерферометрии в исследовании процессов диффузии в полимерных системах.

1.2.2. Анализ фазового состояния полимерных систем.

1.3. Топографическая интерферометрия. в исследовании процессов диффузии.

1.3.1. Исследование диффузии низкомолекулярных соединений.

1.3.2. Исследование диффузионных процессов в гелях.

1.4. Цифровая спекл-интерферометрия в исследовании процессов диффузии.

1.4.1. Исследование диффузии в гелях.

1.4.2. Исследование мембранных процессов.

1.5. Выводы.

2. Лазерная интерферометрия на основе схемы Майкельсона для контроля процессов диффузии в полимерных средах.

2.1. Интерферометр Майкельсона для исследования процессов диффузии

2.2. Исследование процессов диффузии в системах типа полимер-растворитель

2.2.1. Исследование процесса диффузии в системе. ацетат целлюлозы-нитрометан.

2.2.2. Исследование процесса диффузии в системе хитозан-вода.

2.3. Методы корреляционной интерферометрии в исследовании процессов диффузии.

2.4. Выводы.

3. Лазерная интерференционная микроскопия процессов диффузии.

3.1. Исследование процессов диффузии методом многолучевой интерференционной микроскопии.

3.1.1. Исследование взаимодиффузии в системе глицерин-вода.

3.1.2. Процессы формирования и обработка многолучевых интерферограмм.

3.1.3. Расчет коэффициентов диффузии.

3.1.4. Численное моделирование многолучевых интерферограмм.

3.1.5. Исследование процесса диффузии в системе хитозан-вода.

3.2. Выводы.

4. Методы аналоговой и цифровой голографической интерферометрии в исследовании процессов диффузии.

4.1. Особенности метода голографической. интерферометрии фазовых объектов.

4.1.1. Запись и восстановление голограмм фазовых объектов.

4.1.2. Топографическая интерферометрия фазовых объектов.

4.2. Аналоговая топографическая интерферометрия. в исследовании процессов диффузии.

4.3. Метод цифровой оптической голографии фазовых объектов.

4.3.1. Запись и восстановление цифровых голограмм.

4.3.2. Восстановление комплексной амплитуды поля изображения объекта с голограммы Фурье.

4.4. Цифровая топографическая интерферометрия в исследовании процессов диффузии.

4.4.1. Запись голограммы Фурье.

4.4.2. Обработка цифровых голограмм.

4.4.3. Запись безлинзовой голограммы Фурье. сфокусированного изображения.

4.4.4. Обработка цифровых голограмм сфокусированного изображения

4.5. Цифровая топографическая микроскопия.

4.5.1. Исследование морфологии микрообъектов методом цифровой голографической фазовой микроскопии.

4.5.2. Исследование процесса диффузии полимера методом цифровой фазовой голографической микроскопии.

4.6. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Лазерная интерферометрия в исследовании процессов диффузии веществ в прозрачных средах»

В настоящее время большое внимание уделяется разработке новых высокотехнологичных полимерных материалов с заданными свойствами. Растущее число экспериментальных работ посвящено исследованию свойств таких материалов, что связано в первую очередь с непрерывным ростом числа областей, где эти материалы находят применение. В связи с этим актуальной задачей представляется разработка новых методов исследования, позволяющих контролировать свойства материалов и сред, параметры процессов, протекающих в них, изучение которых ранее было затруднительно или невозможно традиционными физико-химическими методами. К таким процессам следует отнести явление массопереноса и диффузионные процессы в различных средах, имеющие важное практическое значение для разработки регламентов технологических процессов, анализа и разделения веществ и т.п.

Для изучения диффузионных процессов применяют различные физико-химические методы. Традиционно применяются косвенные методы. В качестве прямых методов применяется ЯМР, а также метод квазиупругого рассеяния света.

Особое место среди методов исследования диффузии занимают интерференционные методы [1,2], обладающие высокой чувствительностью и позволяющие следить за кинетикой массопереноса в режиме реального времени.

Применение лазерных источников света позволило разработать и реализовать новые методы интерферометрии диффузионных процессов. Высокая когерентность, большая мощность в узком спектральном диапазоне, высокая направленность лазерного излучения существенно упростили практическое использование классических методов интерферометрии.

Для двухкомпонентных систем по данным интерференционного эксперимента определяют профили распределения показателя преломления, концентрации, рассчитывают коэффициенты взаимодиффузии компонентов в широкой области составов и температур, строят фазовые диаграммы, оценивают термодинамические параметры. Данные интерферометрии позволяют не только с высокой надежностью определять пограничные кривые, но и идентифицировать тип фазового разделения и, соответственно, прогнозировать структурно-морфологические особенности и кинетическую устойчивость получаемых материалов (гелей, пленок, покрытий, волокон, пластмасс и др.), а также их характеристики при эксплуатации в различных условиях. Результаты интерферометрии применяют при моделировании процессов нанесения и сушки покрытий, деструкции полимеров в различных средах и др [1]. В последнее время отмечается тенденция к расширению применения интерференционных методов исследования в таких областях, как биохимия и фармакология.

Не смотря на достаточно большое число экспериментальных работ, посвященных исследованию процессов диффузии в прозрачных фазовых объектах методами лазерной интерферометрии, в большинстве из них в качестве метода исследования использован метод аналоговой голографической интерферометрии [3]. Остальные же методы лазерной интерферометрии для исследования подобных процессов и объектов, за редким исключением [2], распространения практически не получили.

Появление достаточно совершенных цифровых средств регистрации и обработки изображений позволило разработать новые варианты реализации методов интерферометрии. В последнее время для решения задач, связанных с исследованием процессов диффузии в прозрачных фазовых объектах, разрабатываются новые цифровые интерференционные методы, в частности, метод корреляционной спекл-интерферометрии [4], который по точности получаемых результатов вплотную приблизилась к голографическим методам. Наиболее перспективным направлением и, безусловно, актуальным и с научной и практической точек зрения в настоящее время является разработка и развитие методов цифровой голографической интерферометрии [5]. Поскольку данный метод, обладая всеми достоинствами классической аналоговой голографической интерферометрии, позволяет существенно расширить ее практические, функциональные и метрологические возможности.

Решение вышеописанных проблем и вопросов является актуальным и определило цель настоящей диссертационной работы.

Цель диссертационной работы состояла в разработке и практической реализации методов лазерной интерферометрии для исследования с высоким пространственным разрешением процессов диффузии веществ в микрообъемах прозрачных сред.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

• Разработка экспериментальной установки на основе интерферометра Майкельсона, для исследования с высоким пространственным разрешением процессов диффузии в тонких плоских кюветах.

• Разработка корреляционного метода обработки интерференционных картин.

• Разработка теоретических и развитие экспериментальных основ многолучевой лазерной интерференционной микроскопии процессов диффузии с высоким пространственным разрешением; разработка программного обеспечения для анализа микроинтерферограмм процессов диффузии.

• Разработка экспериментальных систем цифровой голографической интерферометрии для исследования процессов диффузии в прозрачных средах; разработка программного обеспечения для обработки цифровых голограмм и формирования цифровых голографических интерферограмм; сравнительный анализ различных характеристик методов аналоговой и цифровой топографической интерферометрии процессов диффузии в прозрачных средах.

• Разработка цифрового топографического фазового микроскопа для исследования с высоким пространственным разрешением: морфологии различных малых фазовых микрообъектов технологического и биологического происхождения, диффузионных процессов в таких объектах.

• Экспериментальная реализация методов классической лазерной, аналоговой и цифровой топографической интерферометрии, многолучевой и цифровой фазовой микроскопии в исследованиях процессов диффузии, протекающих в реальных средах - в системах типа жидкость-жидкость, твердое тело-жидкость.

Научная новизна работы:

• Модифицирован метод классической лазерной интерферометрии фазовых объектов с применением схемы интерферометра Майкельсона с увеличительной оптикой для исследования процессов диффузии в полимерных материалах; предложен способ корреляционной обработки экспериментальных интерферограмм с пространственно высокочастотными опорными полосами сложной формы, возникающими при исследовании процессов диффузии в кюветах с оптически неоднородными окнами.

• Разработаны теоретические основы метода лазерной многолучевой интерференционной микроскопии в рассеянном свете для исследования процессов диффузии; впервые реализована экспериментальная возможность наблюдения многолучевых микроинтерферограмм не в клинообразном, а в плоскопараллельном слое среды с диффузионным процессом.

• Разработаны экспериментальные и теоретические основы метода цифровой топографической интерферометрии диффузионных процессов на основе записи безлинзовой голограммы Фурье.

• Разработан метод цифровой топографической фазовой микроскопи на основе записи цифровой безлинзовой голограммы Фурье сфокусированного изображения и пространственно частотной фильтрации голограмм для исследования морфологии микрообъектов различной природы и диффузионных процессов в таких объектах.

Диссертация состоит из Введения, четырех глав, Заключения и списка литературы.

Заключение диссертации по теме «Лазерная физика», Абрамов, Александр Юрьевич

4.6. Выводы

В ходе выполнения работ по данному разделу решались задачи, связанные с применением методов аналоговой и цифровой топографической интерферометрии для исследований параметров прозрачных тонких фазовых объектов и процессов диффузии, протекающих в таких объектах.

При выполнении поставленных задач разработаны экспериментальные лабораторные макеты установок для реализации метода аналоговой и цифровой топографической интерферометрии, разработано программное обеспечение, позволяющее за короткие промежутки времени проводить обработку и анализ цифровых голограмм; проведены эксперименты по исследованию методом топографической интерферометрии морфологии тонких прозрачных фазовых объектов и процессов диффузии, протекающих в таких объектах.

Применение аналоговой топографической интерферометрии, на основе схемы записи голограммы Френеля, позволяет достаточно эффективно исследовать процессы диффузии в прозрачных фазовых объектах.

В методе реального времени с помощью одной голограммы, полученной в исходном состоянии объекта, возможно исследовать динамику происходящих процессов в объекте. По одной голограмме, полученной методом двух экспозиций, возможно исследовать только одно изменение состояния объекта. Однако интерференционные картины, полученные методом реального времени, по контрасту полос существенно уступают интерферограммам, полученным методом двух экспозиций, что создает затруднения при регистрации и последующем анализе интерференционных изображений.

На интерферограммах, полученных методом аналоговой голографической интерферометрии высокочастотные интерференционные полосы, обусловленные высоким градиентом показателя преломления в начале процесса диффузии, практически не разрешаются, что существенно ограничивает возможности диффузионного анализа. Для достижения более высокого пространственного разрешения требуется применение методов голографичекой микроскопии.

Цифровая топографическая интерферометрия, основанная на записи безлинзовой голограммы Фурье, позволяет исследовать процессы диффузии в прозрачных фазовых объектах. Цифровая запись позволяет регистрировать в реальном времени весь процесс диффузии целиком. Последующая цифровая обработка за относительно малый промежуток времени позволяет проводить многоэкспозиционный интерференционный анализ динамики изменения изучаемого фазового объекта.

Цифровые интерферограммы обладают существенно более низким контрастом и разрешением, чем аналоговые, полученные как методом двух экспозиций, так и методом реального времени.

Как и в случае аналоговой голографической интерферометрии в цифровом варианте существуют проблемы с разрешением интерференционных полос малого периода, обусловленных высоким градиентом концентрации вещества (показателя преломления) в исследуемых системах, что часто делает невозможным диффузионный анализ с использованием метода интерферометрии, и, в частности, построение профиля показателя преломления и концентрации на начальных стадиях процесса диффузии.

Цифровая голографическая интерферометрия, основанная на записи голограммы сфокусированного изображения позволяет существенно расширить возможности метода цифровой голографии, и в том числе существенно увеличить разрешение цифровых интерферограмм. В отличие от безлинзового варианта интерферометра, восстановленное изображение фазового объекта занимает весь размер записанной цифровой голограммы.

Запись безлинзовых цифровых голограмм Фурье сфокусированного изображения существенно снижает поле зрения, чем существенно ограничивает временной интервал исследования диффузионного процесса, а также накладывает ограничения на геометрические размеры исследуемых объектов.

Разработанный метод цифровой топографической фазовой микроскопии позволяет с высоким пространственным разрешением исследовать морфологию различных микрообъектов (химические волокна, биологические клетки и т.п.).

Предельное разрешение при исследовании процессов диффузии составило Ах « 3 мкм. Предельный контролируемый градиент показателя преломления составил — « 2 • 10~3 мкм"1.

Метод цифровой топографической фазовой микроскопии позволяет с большим разрешением исследовать микропроцессы диффузии, протекающие в тонких фазовых объектах, что позволяет применять его для неинвазивного исследования диффузионных процессов, протекающих в различных биологических тканях, клетках и т.п.

Заключение

1. Разработана экспериментальная установка на основе схемы лазерного интерферометра Майкельсона, предназначенная для исследования процессов диффузии в тонких прозрачных фазовых средах. Показано, что метод лазерной интерферометрии с применением интерферометра Майкельсона может эффективно использоваться для изучения кинетики процессов взаимодиффузии (смешения и растворения) в системе полимер-растворитель, определения профилей распределения показателей преломления и концентрации в процессе диффузии и для расчета коэффициентов диффузии. Интерферометр Майкельсона, за счет двукратного прохода лазерного пучка через исследуемую среду, обеспечивает в два раза более высокую чувствительность в измерений процессов диффузии по сравнению интерферометром Маха-Цендера. Предельный градиент показателя преломления среды, разрешаемый на интерферометре Майкельсона в два раза меньше, чем в интерферометре Маха-Цендера.

2. Применение метода цифровой корреляционной интерферометрии для обработки экспериментальных интерферограмм позволяет существенно упростить интерференционный анализ и снижает требования к качеству зеркал интерферометра, стекол, используемых при изготовлении кюветы, и других оптических компонентов интерферометра.

3. Разработаны теоретические и методологические основы лазерной многолучевой интерференционной микроскопии, проведено численное моделирование многолучевых интерферограмм диффузионных процессов. На основе теоретических расчетов разработан метод лазерной многолучевой интерференционной микроскопии в опорных полосах бесконечной ширины для исследования с большим пространственным разрешением процессов диффузии в прозрачных средах.

4. Показано, что использование метода лазерной многолучевой микроскопии позволяет исследовать процессы с высоким градиентом показателя преломления изучаемой среды, в частности, в начальные моменты времени процесса диффузии, когда концентрационный профиль имеет большую крутизну в области соприкосновения веществ, что практически не реализуемо в методе классической лазерной интерферометрии. Для обработки экспериментальных цифровых интерферограмм разработано специальное программное обеспечение, существенно облегчающее и ускоряющее ход диффузионного анализа, увеличивающее точность определения профилей показателя преломления.

5. Разработано экспериментальное оборудование, основанное на принципах цифровой топографической интерферометрии. Показано, что метод цифровой топографической интерферометрии, основанный на записи безлинзовой голограммы Фурье, позволяет исследовать процессы диффузии в тонких прозрачных средах. Цифровая обработка позволяет проводить многоэкспозиционный интерференционный анализ динамики изменения изучаемой среды.

6. Показано, что цифровая топографическая интерферометрия, основанная на записи голограммы сфокусированного изображения с численной пространственно частотной фильтрацией цифровых голограмм позволяет существенно расширить возможности метода цифровой голографии. Осуществляется устранение несущей компоненты опорного поля, что позволяет восстанавливать в численном виде комплексную амплитуду объектного поля. Восстановленное объектное поле занимает всю область матрицы, происходит увеличение латерального разрешения.

7. Разработан цифровой топографический фазовый микроскоп. Показано, что метод цифровой топографической фазовой микроскопии позволяет с высоким пространственным разрешением исследовать морфологию различных микрообъектов (химические волокна, биологические клетки и т.п.).

8. Показано, что метод цифровой топографической фазовой микроскопии позволяет с большим разрешением исследовать микропроцессы диффузии, протекающие в тонких прозрачных средах, что позволяет применять его для неинвазивного исследования диффузионных процессов, протекающих в различных биологических тканях, клетках и т.п.

9. Показано, что при исследовании процессов диффузии в прозрачных средах методами многолучевой интерференционной или цифровой топографической фазовой микроскопии возможна реализация предельного пространственного поперечного разрешения, обеспечиваемого системой микроскопа Ах ~ 0.61А/ЛМ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Абрамов, Александр Юрьевич, 2010 год

1. Малкин А.Я., Чалых А.Е. Диффузия и вязкость полимеров. Методы измерения. М.: Химия. 1979.303 с.

2. Иоффе Б.В. Рефрактометрические методы химии. Л.: Химия. 1983.352 с.

3. Roger P.,Mattisson Ch., Axelsson A., Zachi G. Use of holographic laser interferometry to study the diffusion of polymers in gel. // Biotechnol Bioeng 2000. V. 69. №6 P. 654-663.

4. Ambrosini D., Paoletti D., Rashidnia N. Overview of diffusion measurements by optical techniques // Optics and Lasers in Engineering 2008. V. 46. P. 852-864.

5. Sheoran G., Anand A., Shakher C. Lensless Fourier transform digital holographic interferometer for diffiisivity measurement of miscible transparent liquids // Review of scientific instruments 2009. V. 80, P. 053106-1-053106-6.

6. Вест Ч. Топографическая интерферометрия / Пер. с англ. М.: Мир. 1982.504 с.

7. Островский Ю.И., Бутусов М.М., Островская Г.В. Топографическая интерферометрия. М.: Наука. 1977.336 с.

8. Зейликович К.С., Спорник И.М. Топографическая диагностика прозрачных сред. Минск: Университетское. 1988.208 с.

9. Бекетова А.К, Белозеров А.Ф., Березкин А.Н. и др. Топографическая интерферометрия фазовых объектов. Д.: Наука. 1979.232 с.

10. Борн Э., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука. 1973.760 с.

11. Левин Г.Г., Вишняков Т.Н. Оптическая томография. М.: Радио и связь. 1989.224 с.

12. Чалых А.Е., Васенин Р.М. Оптические методы изучения диффузии // М: Научные труды МТИЛП. 1964. Т. 30. С. 192-199.

13. Чалых А.Е., Васенин Р.М. Интерференционный микрометод исследования диффузии в системе полимер растворитель // М: Научные труды МТИЛП. 1964. Т. 30. С. 200-206.

14. Чалых А.Е., Герасимов В.К., Михайлов Ю.М. Диаграммы фазового состояния полимерных систем. М.: Янус-К. 1998.216 с.

15. Чалых А.Е., Загайтов А.И., Громов В.В., Коротченко Д.П. Оптический диффузиомстр ОДА-2. М.: 1996.36 с. (Препринт ИФХ РАН 3d-96)

16. Громов В.К, Чалых А. Е., Васенин P.M., Воюцкий С.С. Изучение диффузии церизина в насыщенных карбоцепных полимерах // Высокомолек. соед. 1965. Т. 7.№ 12. С. 2117-2121.

17. Коробко В.М., Чалых А.Е. Зависимость скорости диффузии пластификатора от структуры ПВХ // Пластич. массы. 1970. № 2. С. 41-42.

18. Хасбиуллин Р.Р., Бухтеев А.Е. Микроинтерференция в исследовании взаимодиффузии в полимерных системах. // Структура и динамика молекулярных систем. Казань: Изд-во Казанского гос. ун-та. 2004. Вып. XI. Ч. 1. С. 81-86.

19. Чалых А.Е Применение интерференционного микрометода для построения фазовых полей диаграмм состояния в системах полимер-растворитель //Высокомолек. соед. 1975, Т. 17 А. №11. С. 2603-2606.

20. Куличихин В.Г., Антонов С.В., Макарова В.В., Семаков А.В., Singh Р. Нанокомпозитные гидроколлоидные адгезивы для биомедицинского применения //Российские нанотехнологии 2006. Т. 1. №1-2. С. 170-182.

21. Fischer Н., Murray М., Keller A., Odell J. A. On the phase diagram of the system hydroxypropylcellulose-water //J.Mater. Sci. 1995. V. 30. P. 4623-4627.

22. Ternstrom G., Sjostrand A., Aly G., Jemqvist A. Mutual Diffusion Coefficients of Water + Ethylene Glycol and Water + Glycerol Mixtures // J. Chem. Eng. Data 1996. V. 41. P. 876-879.

23. Tyrrell,H. J. V.;Harris,K.R. Diffusion in liquids / Butterworths: London. 1984.

24. Becsey J. G., Maddux G. E., Jackson N. R., Bierlein J. A. Holography and holographic inteiferometiy for thermal diffusion studies in solutions. J. Phys. Chem. 1970. V. 74. № 6. P. 1401-1403.

25. Becsey G., Nathaniel R. Jackson and James A. Bierlein. Hologram Interferometry for Isothermal Diffusion Measurements. The Journal of Physical Chemistry. 1971. V. 76. №. 21. P. 3374-3376.

26. Szydlowska J., Janowska B. Holographic measurement of diffusion coefficients. J. Phys. D: Appl. Phys. 1982. V. 15. № 8. P. 1385-1395.

27. Ruiz-Bevia F., Celdran-Mallol A., Santos-Garcia C., and Fernandez-Sempere J. Holographic interferometric study of free diffusion: a new mathematical treatment // Applied optics. 1985. V. 24, №. 10 P. 1481-1484.

28. Bochner N., Pipman J. A simple method of determining diffusion constants by holographic interferometry. J. Phys. D: Appl. Phys. 1976. № 9. P. 1825-1830.

29. Bierlein J. A. Gouy Diffractometry in Thermal Diffusion. J. Chem. Phys. 1962. V. 36. №10. P. 2793-2803.

30. Liapis A. I. Theoretical aspects of affinity chromatography. J. Biotechnol. 1989. V. 11. №2-3. P. 143-160.

31. Sofer G., Hagel L. Handbook of process chromatography. San Diego: Academic Press. 1997.450 p.

32. Kempe H., Axelsson A, Nilsson B., ZacchiG. Simulation of chromatographic processes applied to separation ofproteins // J. Chromatogr. A. 1999. V. 846. № 1-2. P. 1-12.

33. Gehrke S. H., Cussle E.L. Mass transfer in pH-sensitive hydrogels. Chem. Eng. Sci. 1989. V. 44. № 3. P. 559-566.

34. Axelsson, A. Maw transfer effects in bioreactors with immobilized enzymes and cells. Ph.D. Thesis, Report LUTKDH/(TKKA- 1001)/l-56/ Lund University. Lund, Sweden. 1990.

35. Westrin B.A., Zacchi G. Measurement of diffusion coefficients in gel beads: random and systematic errors//Chem. Eng. Sci. 1991. V. 46. №8. P. 1911-1916.

36. Stilbs P. Fourier transform pulsed-gradient spin-echo studies of molecular diffusion Progr. //NMR Spectrosc. 1987. V. 19. P. 1-45.

37. Kong D.D., Kosar Т. F., Dungan IL S., Phillips R. J. Diffusion of proteins and nonionic micelles in agarose gels by holographic interferometry // AIChE J. 1997. V. 43. №1. P. 25-32.

38. Mattisson C., Karlsson D., Pettersson S., Zacchi G. and Axelsson A. Light deflection and convection in diffusion experiment ususing holographic interferometry // J. Phys. D: Appl. Phys. 2001. V. 34. P. 3088-3096.

39. Hjartstam J. Ethyl cellulose membranes used in modified release formulations. Ph.D. Thesis. Chalmers University of Technology. Göteborg. Sweden. 1998.

40. Франсон M. Оптика спеклов. Пер. с англ. М.: Мир. 1980.171с.

41. Джоунс Р., Уайкс К. Топографическая и спекл-интерферометрия / Пер. с англ. под ред. Г.В. Скроцкого. М.: Мир. 1986.328 с.

42. Клименко И.С. Голография сфокусированных изображений и спекл-интерферометрия. М.: «Наука». 1985.224 с.

43. Zhou J., Han Y., Zhang X. and Xu J. Digital speckle pattern interferometric measurement of diffusion coefficients in hydrogels // Journal of Zhejiang University -Science A. 2003. V. 4. № 2. P. 166-169.

44. Xianmin Zhang, Naoki Hirota, Tetsuharu Narita, Jian Ping Gong, Yoshihito Osada, and Kangsheng Chen Investigation of Molecular Diffusion in Hydrogel by Electronic Speckle Pattern Interferometry // 1999. J. Phys. Chem. В. V. 103 № 29. P. 6069-6074.

45. Karlsson D., Zacchi G. and Axelsson A. Electronic speckle pattern interferometry a tool for determining diffusion and partition coefficients for proteins in gels //2002. BiotechnoLProg. V. 18 P. 1423-1430.

46. Zhang X., Xu J., Okawa PC, Katsuyama Y., Gong J., Osada Y., and Chen К In Situ Monitoring of Hydrogel Polymerization Using Speckle Interferometry // 1999. J. Phys. Chem. В. V. 103. №. 15. P. 2888-2891.

47. Grassi M. and Colombo I. Mathematical modelling of drug permeation through a swollen membrane // Journal of Controlled Release. 1999. V. 59. P.343-359.

48. Marncci M., Ragnarsson G., Axelsson A. Electronic speckle pattern interferometry: a novel non-invasive tool for studying drug transport rate through free films // Journal of Controlled Release. 2006. Y.l 14 P.369-380.

49. Коломийцов Ю.В. Интерферометры. Основы инженерной теории, применение. Л.: Машиностроение. 1976.296 с.

50. Оптический производственный контроль. Пер с англ. /Под ред. Д. Малакары. М.: Машиностроение. 1985.400 с.

51. Скоков И.В. Многолучевые интерферометры в измерительной технике. М.: Машиностроение. 1989.256 с.

52. Ганжерли Н.М., Маурер И.А., Гранский П.В. // Журнал технической физики. 2004. Т. 74. Вып. 1. С. 68-71.

53. Абрамов А.Ю., Рябухо В.П., Шиповская А.Б. Исследование процессов растворимости и диффузии полимера методом лазерной интерферометрии // Журнал технической физики. 2007. Т. 77. В. 12. С. 45-50.

54. Абрамов А.Ю., Диков О.В., Рябухо В.П., Шиповская А.Б. Исследование процессов взаимодиффузии в тонких прозрачных средах методами лазерной интерферометрии // Компьютерная оптика. 2008. Т. 32. № 3. С. 253-264.

55. Абрамов А.Ю., Диков О.В., Рябухо В.П., Шиповская А.Б. Лазерные интерференционные измерения процессов взаимодиффузии в прозрачных средах // Мехатроника, автоматизация, управление. 2009. № 1. С. 52 58.

56. Чалых А.Е., Байрамов Д.Ф., Герасимов В.К., Авгонова Ф.А. Диффузия в системах с жидкокристаллическим равновесием // Высокомолек. соед. А. 2001. Т. 43. №7. С. 1134-1139.

57. Чалых А.Е., Байрамов Д.Ф., Герасимов В.К., Чалых A.A., Фельдштейн М.М. Диффузия и термодинамика смешения в системе поливинилпирролидон-вода//Высокомолек. соед. А. 2003. Т. 45. № 11. С. 1856-1861.

58. Шиповская А.Б., Тимофеева Г.Н. Изменение структуры и оптической активности ацетатов целлюлозы под влиянием паров некоторых растворителей // Высокомолек. соед. 2001. Т. 43 А. № 7. С. 1237-1244.

59. Шиповская А.Б., Тимофеева Т.Н. Реологические свойства и оптическая активность модифицированного ацетата целлюлозы // Высокомолек. соед. 2003. Т. 45Б.№ 1.С. 101-105.

60. Шиповская А.Б., Тимофеева Т.Н. Жидкокристаллическое состояние в системе полисахарид мезофазогенный растворитель // Инженерно — физич. журн. HAH Беларуси. 2006. Т. 79. № 1. С. 139-147.

61. Тимофеева Г. Н., Толкунова Е. В. О самопроизвольном удлинении ацетатных волокон //Высокомолек. соед. 1986. Т. 28А. №4. С. 869-872.

62. Шиповская А.Б., Шмаков С.Л., Тимофеева Г.Н. Фазовые процессы и энергетика самопроизвольного изменения размеров ацетатных волокон в парах нитрометана//Высокомолек. соед. А. 2006. Т.48. №5. С. 801 814.

63. Малкович Р.Ш. Математика диффузии в полупроводниках. СПб.: Наука. 1999.389 с.

64. Азизов Ш.А., Садыкова Л.А. Структурные изменения в смесях диацетата целлюлозы с поли-2-метил-5-винилпиридином в процессе диффузии нитрометана//Высокомолек. соед. Б. 1991. Т.ЗЗ. №6. С. 429-432.

65. Попова Е.Д., Чалых А.Е. Массоперенос в системе нитрат целлюлозы -этилацетт//Высокомолек. соед. А. 1991. Т.ЗЗ. №12. С. 2574-2584.

66. Шиповская А.Б., Казмичева О.Ф., Тимофеева Т.Н. Жидкокристаллическое состояние и оптическая активность сложных эфиров целлюлозы // Известия СГУ. Серия химия, биология, экология. 2005. Т.5. №1. С. 72-78.

67. Чалых А.Е., Шмалий О.Н., Бухтев А.Е. Взаимодействие в эпоксидных олигомерах // Высокомолек. соед. А. 2002. Т.44. №11. С. 1985.1991.

68. Шаповалов С.Г. Современные раневые покрытия в комбустиологии // ФАР Миндекс-Практик. 2005. Вып. 8. С. 38-46.

69. SchnarsU., JueptnerW. Digital Holography // Springer Berlin Heidelberg. 2005.169p.

70. Журавлев O.A., Комаров С.Ю., Попов А.П., Прокофьев А.Б. Разработка автоматизированного метода исследования вибрационных характеристик энергоустановок//Компьютерная Оптика. 2001. Вып. 21. С. 143-149.

71. Рахманкулов, P.P. Физические и химические свойства глицерина / Рахманкулов P.P., Кимсамов К.К., Чанышев Ч.Ч. М: Химия, 2003.100 с.

72. Nishijima Y., Oster G. Diffusion in glycerol-water mixture // Bull. Chem.Soc. Jpn. 1960. V. 33. P. 1649-1651.

73. Garner F. H., Marchant P J.M. Diffusivities of associated compounds in Water // Trans. Instn. Chem. Eng. 1961. V. 39. P. 397^08.

74. Маринин B.A. Коэффициент диффузии некоторых веществ в смеси глицерин-вода // Жур. физич. химии. 1955. Т. 29. С. 1564-1568.

75. Schnars U., Jueptner W. Direct recording of holograms by a CCD-target and numerical reconstruction//Applied Optics. 1994. V. 33. № 2. P. 179-181.

76. Гудман Д. Введение в Фурье-оптику. M.: Мир. 1970.186 с.

77. Кольер Р., Беркхард К., Лин Л. Оптическая голография. М: Мир. 1973.450 с.

78. Гуров И.П. Компьютерная фотоника: принципы, проблемы и перспективы // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2005. Вып. 21. С. 5-20.

79. Albert J., Theuwissen P. Solid-state imaging with charge-coupled devices. Springer. 1995.388 p.

80. Jacob Baker R. CMOS: circuit design, layout, and simulation. Wiley-IEEE. 2008.1038 p.

81. Weste, Neil H. E. and Harris, David M. CMOS VLSI Design: A Circuits and Systems Perspective, Fourth Edition. Boston: Pearson/Addison-Wesley. 2010. 840 p.

82. Etienne Sicard, Sonia Ben Dhia, Soma Delmas Bendhia. Advanced CMOS cell design. McGraw-Hill Professional. 2007.364 p.

83. Boyle W.S., Smith G.E. Charge Coupled semiconductor devices // Bell System Tech. Journal. 1970. Vol.49. P.587-593.

84. Kleinfelder S., Lim S.H., Liu X. and et al. A 10.000 frames/s CMOS Digital Pixel Sensor//IEEE Journal of Solid-State Circuits. 2001. V. 36. №12. P.2049-2059.

85. Litwiller D. CCD vs. CMOS: Maturing Technologies, Maturing Markets // Photonics Spectra. 2005. Vol.39. №8. P.54-59.

86. Nyquist H. Certain topics in telegraph transmission theory // Trans. AIEE. 1928. V. 47. P. 617-644.

87. Котельников B.A. О пропускной способности «эфира» и проволоки в электросвязи //Успехи физических наук. 2006. №7. С.762-770.

88. Kotelnikov V.A. The Theory of Optimum Noise Immunity. McGraw-Hill Book Co. 1959. P. 140.

89. H. Nyquist Regeneration theory // Bell System Technical Journal. 1932. V. 11, P. 126-147

90. С. E. Shannon Communication in the presence of noise // Proc. Institute of Radio Engineers. 1949. V. 37. No. 1. P. 10-21.

91. TimMonis. Computer Vision and Image Processing. Palgrave Macmillan. 2004.320p.

92. Robert Fisher, Ken Dawson-Howe, etc. Dictionary of Computer Vision and Image Processing. Wiley. 2005.364 p.

93. DavidJ.Brady. Optical imaging and spectroscopy. Wiley-Interscience. 2009.510 p.

94. Le Nguyen Binh. Photonic Signal Processing. Techniques and Applications. CRC Press. 2008.359 р.

95. M. Bonner Denton. Further Developments in Scientific Optical Imaging. Royal Society of Chemistry. 2000.207 p.

96. Okan K. Ersoy. Diffraction, fourier optics, and imaging. John Wiley and Sons. 2007.413 р.

97. Klein M.V., Furtak Т.Е. Optics. Second Edition. New York: Wiley. 1986.660 p.

98. Краснопевцев E.A. Преобразование Фурье-Френеля в голографической интерферометрии // Оптический журнал. 2006. Т.73. №2. С.31-36.

99. Ярославский ЛИ, Мерзляков Н.С. Цифровая голография. М.: Наука. 1982.219с.

100. Leonid Yaroslavsky. Digital holography and digital image processing: principles, methods, algorithms. Springer. 2004.583 p.

101. Leonid Yaroslavsky, Murray Eden. Fundamentals of digital optics: digital signal processing in optics and holography. Springer. 1996.362 p.

102. Thomas Kreis. Handbook of holographic interferometry: optical and digital methods. Wiley-VCH. 2005.542 p.

103. Балтийский C.A., Гуров И.П., Де Никола С. и др. Современные методы цифровой голографии / В кн.: Проблемы когерентной и нелинейной оптики / Под ред. И.П. Гурова и СА. Козлова. СПб: СПбГУ ИТМО. 2004. С.91-117.

104. Scott Е. Umbaugh. Computer imaging: digital image analysis and processing. Taylor & Francis. 2005.659 p.

105. Gerhard K. Ackermann, Jiirgen Eichler. Holography: a practical approach. Wiley-VCH. 2007.318 р.

106. Гонсалес P., Вудс P., Эддинс С. Цифровая обработка изображений в среде MATLAB / Пер. с англ. М.: Техносфера. 2006. 616 с.

107. Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. Изд. 2-е, испр. М.: «Техносфера». 2007. 856 с.

108. Jonathan Stein. Digital Signal Processing: A Computer Science Perspective Wiley-Interscience. 2000. 856 p.

109. Stephen A. Benton, Y. Michael Bove. Holographic imaging. Wiley-Interscience. 2008.270 р.

110. Айфичер Э., Джервис Б. Цифровая обработка сигналов: практический подход. 2-е издание / Пер. с англ. М.: Вильяме. 2004.992 с.

111. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов / Пер. с англ. М.: Мир. 1978.833 с.

112. L.R. Rabiner, RW. Schafer Digital Processing of Speech Signals, Prentice-Hall. 1978.512 р.

113. ХеммингР. В. Цифровые фильтры. M.: «Недра». 1987.221 с.

114. Haykin S. Adaptive Filter Theory (3rd Edition). Prentice-Hall. 1996.936 p.

115. Winder S. Analog and digital filter design. Newnes. 2002.450 p.

116. Moura J. DSP for MATLAB and LabVIEW.: Digital filter design. Morgan & Claypool Publishers. 2009.244 p.

117. Басараб M.A., Зелкин Е.Г., Кравченко В.Ф. и др. Цифровая обработка сигналов на основе теоремы Уитгекера-Котельникова-Шеннона. М.: Радиотехника. 2004.72 с.

118. Джерри А. Дж. Теорема отсчётов Шеннона, её различные обобщения и приложения. Обзор. // ТИИЭР. Т. 65. №11.1977. с. 53-89.

119. Hans Dieter Lïike The Origins of the Sampling Theorem. // IEEE Communications Magazine. 1999. P. 106-108.

120. Richard A. Roberts and Ben F. Barton Theory of Signal Detectability: Composite Deferred Decision Theory. 1965.234 p.

121. Покровский B.M., Коротько Г.Ф. Физиология человека. T.l. M.: Медицина. 1997.447 с.