第1章 緒論
1.1 微藻的培養(yǎng)及光生物反應(yīng)器
1.1.1 微藻細胞的形狀和尺寸
1.1.2 微藻光合作用及培養(yǎng)
1.1.3 微藻培養(yǎng)的光生物反應(yīng)器
1.1.4 光生物反應(yīng)器內(nèi)輻射傳輸過程
1.1.5 生長動力學(xué)與光生物反應(yīng)器性能的關(guān)聯(lián)
1.2 微藻光譜輻射特性
1.2.1 微藻輻射特性測量方法
1.2.2 微藻輻射特性實驗研究
1.2.3 微藻輻射特性理論研究
第2章 微藻光譜輻射特性的直接測量方法
2.1 實驗器皿高透材料復(fù)折射率測量
2.1.1 材料復(fù)折射率的常用測量方法
2.1.2 固體材料測量的雙光程透射與橢偏聯(lián)合法
2.1.3 改進雙光程透射法
2.1.4 雙光程透射法的多值性及解決辦法
2.1.5 雙光程透射與橢偏聯(lián)合法的驗證
2.2 光譜吸收、衰減及散射系數(shù)測量方法
2.2.1 光譜吸收系數(shù)測量
2.2.2 光譜衰減系數(shù)測量
2.3 傳統(tǒng)測量方法應(yīng)用于在線測量的問題
2.3.1 傳統(tǒng)測量方法存在的問題
2.3.2 對傳統(tǒng)測量方法的改進
2.4 微藻光譜輻射特性在線測量方法
2.5 散射相函數(shù)的測量方法
2.5.1 相函數(shù)測量方法
2.5.2 測量方法驗證
2.5.3 微藻細胞散射相函數(shù)實驗測量
2.6 微藻光譜輻射特性實驗測量
2.6.1 魚腥藻細胞穩(wěn)定期光譜輻射特性
2.6.2 小球藻細胞穩(wěn)定期光譜輻射特性
2.6.3 小球藻細胞生長期光譜輻射特性
2.6.4 海生微藻的光譜輻射特性
2.7 本章小結(jié)
第3章 微藻光譜輻射特性的間接測量方法
3.1 微藻混懸液中光輻射傳輸過程模擬
3.1.1 蒙特卡羅法
3.1.2 算法及程序驗證
3.1.3 GPU并行加速比分析
3.2 光譜輻射特性測量反問題模型
3.2.1 粒子群優(yōu)化算法
3.2.2 敏感性分析
3.3 微藻光譜輻射特性的反演獲取
3.3.1 基于無誤差模擬BSDF數(shù)據(jù)的反演
3.3.2 基于帶誤差BSDF模擬實驗數(shù)據(jù)的反演
3.3.3 基于微藻細胞實測BSDF數(shù)據(jù)的反演
3.4 本章小結(jié)
第4章 微藻細胞的生長相關(guān)光譜輻射特性
4.1 時間相似律的基本理論
4.1.1 宏觀理論模型
4.1.2 單個細胞尺度上的理論模型
4.2 綠藻綱微藻的生長相關(guān)輻射特性實驗研究
4.2.1 微藻培養(yǎng)
4.2.2 藻液濃度及細胞粒徑分布實驗測量結(jié)果
4.2.3 時間相關(guān)吸收截面和散射截面實驗結(jié)果
4.3 藍藻綱微藻生長相關(guān)輻射特性實驗研究
4.3.1 微藻培養(yǎng)
4.3.2 藻液細胞濃度生長曲線實驗測量
4.3.3 時間相關(guān)吸收截面和散射截面實驗結(jié)果
4.4 微藻光譜輻射特性的時間相似律
4.4.1 綠藻綱微藻光譜輻射特性的時間相似律
4.4.2 藍藻綱微藻光譜輻射特性的時間相似律
4.5 本章小結(jié)
第5章 微藻細胞光散射特性理論模擬
5.1 粒子光散射理論介紹
5.1.1 Mueller矩陣
5.1.2 離散偶極子方法
5.2 球形微藻細胞光譜輻射特性分析
5.2.1 藻細胞形態(tài)的高斯球表征
5.2.2 小球藻光譜輻射特性分析
5.3 鏈狀微藻細胞的輻射特性分析
5.3.1 細胞形態(tài)模型和復(fù)折射率
5.3.2 DDA方法驗證
5.3.3 鏈狀微藻細胞輻射特性
5.3.4 散射矩陣元素
5.4 膠鞘對微藻細胞光散射特性的影響
5.5 本章小結(jié)
第6章 光生物反應(yīng)器時間相關(guān)輻射傳輸分析
6.1 光生物反應(yīng)器中光生物過程基本理論
6.1.1 光生物反應(yīng)器中的輻射傳輸
6.1.2 微藻生長動力學(xué)
6.2 生長相關(guān)輻射特性對反應(yīng)器中光場和生長率的影響
6.2.1 數(shù)值模型驗證
6.2.2 一維平板式光生物反應(yīng)器分析
6.2.3 三維平板式光生物反應(yīng)器中的光場和生長率分布
6.2.4 管狀光生物反應(yīng)器中的光場和生長率分布
6.3 光生物反應(yīng)器尺寸對生長率的影響
6.3.1 平板式光生物反應(yīng)器尺寸對生長率的影響分析
6.3.2 管狀光生物反應(yīng)器尺寸對生長率的影響分析
6.4 本章小結(jié)
第7章 微藻細胞生長輻射特性生長動力學(xué)模型
7.1 微藻細胞生長相關(guān)光學(xué)特性和粒徑分布模型
7.2 微藻細胞生長相關(guān)輻射特性預(yù)測
7.3 基于細胞生長模型對光生物反應(yīng)器中光場的預(yù)測
7.4 本章小結(jié)
第8章 微藻生產(chǎn)光生物燃料及光傳輸改進策略
8.1 微藻細胞中的光合色素
8.1.1 葉綠素和細菌葉綠素
8.1.2 類胡蘿卜素
8.1.3 藻膽蛋白
8.2 微藻細胞中油脂、蛋白質(zhì)和糖的光學(xué)特性
8.2.1 微藻油脂、蛋白質(zhì)和碳水化合物的積累
8.2.2 微藻細胞內(nèi)部成分提取方法
8.2.3 微藻內(nèi)部成分的化學(xué)提取流程
8.2.4 小球藻油脂、蛋白質(zhì)和碳水化合物的光學(xué)特性
8.2.5 其他典型藻種油脂、蛋白質(zhì)和碳水化合物的光學(xué)特性
8.3 微藻制氫光生物學(xué)過程
8.4 本章小結(jié)
參考文獻
名詞索引
附錄
附錄1 相關(guān)程序及數(shù)據(jù)
附錄2 部分彩圖