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摘要光子输运方程的扩散近似理论是一种广泛应用于描述光子在高散射度介质如生物组织中迁移运动的有效模型。对于扩散近似理论的分析研究依赖于其基于时间变量的扩散方程和板材的几何形状及其散射、吸收特性。本文的主要目的便是证明扩散近似理论的有效性及时适用性。主要手段是利用Monte Carlo方法建立光与粒子相互作用的模型，模拟得到脉冲光在不同介质厚度中的展宽效应，与扩散近似方程得到的理论结果作对比。由此判断扩散近似理论及其方程是否准确有效，如果有效判断扩散近似方程适用的介质厚度范围。30990
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关键词 扩散近似 Monte Carlo 生物组织 介质厚度
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Numerical simulation of pulsed light broadening effects in the turbid medium
Abstract
Diffusion approximation theory of photon transport equation is a widely used model to describe the motion of photons effective migration of highly scattering media such as biological tissue. The diffusion approximation theory analysis depends on its time-based variable diffusion equation and plate geometry and scattering, absorption characteristics. The main purpose of this paper is to prove the validity of the diffusion approximation timely scope. The main method is build the model of the interaction between light and particles by the Monte Carlo method，and simulate the light broadening effects in different media thickness.Then,compare the simulation results with the result from diffusion approximation equations . Thus , judge if the diffusion approximation theory and its equation is accurate or not , then analyzing the suitable dielectric thickness range of the diffusion approximation equation if it is accurate.
Keywords diffusion approximation Monte Carlo tissue media thickness
1绪论 1
2 Monte Carlo模拟 3
2.1 Monte Carlo模型的建立 3
2.1.1Monte Carlo模拟简介 3
2.1.2光子初始化 5
2.1.3生成传播距离 5
2.1.4移动光子 6
2.1.5内部反射 6
2.1.6光子吸收 7
2.1.7光子终止 7
2.1.8 改变光子的方向——散射 8
2.1.9光子在介质中的注量率 9
2.1.10透射、后向散射与光信号的接收 10
2.2程序使用及相关参数 11
3 光在组织中输运的理论原理 12
3.1扩散近似理论 12
3.2扩散近似理论在本文中的应用 12
3.3所用参数及理论结果 15
4 Monte Carlo模拟结果和扩散近似方程推导结果的对比分析 18
结论 20
致谢 21
参考文献 22
1绪论
激光散斑可以实现很大区域内的二文流动速度成像，它的特性是快速、高分辨、而不必进行扫描就可以实现，这种方式现今于生物组织测试方面居于了十分领先的地位，为表明特大病状产生方式展现生物组织的功能运动和药效评价给出了关键而有作用的研究方式 [1]。流动显示技术现已出现了将近一百年，这种技术属于流体力学的衍生学科。现今发展出来的流动显示种类很多，方便起见，它们一般可以划分为常规的和计算机辅助的两种。常规的可以认为是第一代流动显示方法，即传统方法；计算机辅助的可以认为是第二代流动显示方法，即流动显示与计算机图像处理相结合的方法 [2]。