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人体组织中光子密度波漫射理论的模拟研究
1
作者 朱拓 孔艳 +2 位作者 薄亚明 虞勇坚 倪晓武 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期749-753,共5页
运用矩阵变换方法对已有的无限长矩形条件下的扩散方程的解析解进行了化简,大大提高了计算机模拟的速度。利用给定的人体前臂组织的典型光学参数,给出了扩散方程解析解的模拟计算结果。分析了介质的基本光学特性参数对漫射光子密度的影... 运用矩阵变换方法对已有的无限长矩形条件下的扩散方程的解析解进行了化简,大大提高了计算机模拟的速度。利用给定的人体前臂组织的典型光学参数,给出了扩散方程解析解的模拟计算结果。分析了介质的基本光学特性参数对漫射光子密度的影响,在验证已有的理论基础上,发现该模型下的解析解不适用于漫射系数D较大的情况。 展开更多
关键词 生物医学光子学 漫射理论 扩散方程 光子密度波 模拟研究
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漫射近似理论的精度分析 被引量:1
2
作者 薛玲玲 陈波 +3 位作者 张春平 张连顺 王新宇 张光寅 《南开大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期13-17,共5页
通过对一定厚度的生物混沌介质中光的反射和透射特性的研究 ,对广泛应用于高散射生物混沌介质的漫射近似理论的精度进行了分析 ,得到了漫射方程 DE-Diffusion Equation不适用于吸收系数μa 较大的情况 ;对于μa 不是很小 (0 .0 5 cm- 1... 通过对一定厚度的生物混沌介质中光的反射和透射特性的研究 ,对广泛应用于高散射生物混沌介质的漫射近似理论的精度进行了分析 ,得到了漫射方程 DE-Diffusion Equation不适用于吸收系数μa 较大的情况 ;对于μa 不是很小 (0 .0 5 cm- 1 上下 )的情况 ,取与 m=0和 m=1对应的四个象光源即可得到与蒙特卡罗较为吻合的结果 ;对于 μa 很小的情况 ,需取几十个“镜象光源对”方可得到与蒙特卡罗的结果较为吻合的结果 . 展开更多
关键词 生物组织 近似理论 蒙特卡罗 镜象光源 生物混沌介质 光传输理论 精度分析
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生物组织漫射光模拟计算的改进杂合模型 被引量:2
3
作者 刘小林 张睿 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期823-830,共8页
结合近源处MonteCarlo法的精确性和漫射理论计算的快速性 ,在用漫射理论计算漫反射系数时 ,采用了辐射对背半球的积分形式 ,即考虑光强度和通量两项对它的贡献 ,建立了基于MonteCarlo法 -漫射理论的更为精确、有效的改进的杂合模型 ,模... 结合近源处MonteCarlo法的精确性和漫射理论计算的快速性 ,在用漫射理论计算漫反射系数时 ,采用了辐射对背半球的积分形式 ,即考虑光强度和通量两项对它的贡献 ,建立了基于MonteCarlo法 -漫射理论的更为精确、有效的改进的杂合模型 ,模拟计算了板状生物组织漫反射光的分布。结果表明 ,在保证高计算速度的前提下 ,进一步提高了计算精度 ;同时 ,此模型也适用于强吸收介质漫反射光分布的模拟计算。 展开更多
关键词 漫射理论 改进杂合模型 生物组织
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时间分辨反射确定生物组织光学性质的方法研究 被引量:2
4
作者 刘小林 张睿 +1 位作者 鲍鸿吉 钟季康 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期209-215,共7页
通过考虑吸收系数对漫射常数的影响 ,改进了时间分辨反射中两点测量生物组织光学性质的方法。对约化散射系数与吸收系数之比较小的生物组织进行了模拟测量 ,结果表明此种改进不仅减小了测量的系统误差 ,而且扩展了两点测量法的应用范围... 通过考虑吸收系数对漫射常数的影响 ,改进了时间分辨反射中两点测量生物组织光学性质的方法。对约化散射系数与吸收系数之比较小的生物组织进行了模拟测量 ,结果表明此种改进不仅减小了测量的系统误差 ,而且扩展了两点测量法的应用范围。同时也较为详细地讨论了有效时间的选择和光源与探测点间的距离对测量结果的影响。 展开更多
关键词 漫射理论 时间分辨反 光学性质 生物组织
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生物组织光学性质与表面反射率的相关性 被引量:2
5
作者 黄钦煊 李步洪 +1 位作者 王秀琳 谢树森 《福建师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2000年第4期41-43,共3页
从漫射理论出发 ,推导出了组织体漫反射率与约化散射系数和吸收系数之间的唯一性关系 .利用组织光学液体模型模拟组织体 ,实验验证了理论推导的正确性 .
关键词 组织 光学性质 漫射理论 约化散系数 吸收系数 无损测定 相关性 生物组织
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生物组织光学特性的时间分辨透射测量
6
作者 彭亦学 刘小林 《激光生物学报》 CAS CSCD 2002年第5期364-367,共4页
基于时域漫射理论 ,提出一种用透射光来确定生物组织光学特性的方法。通过对生物组织的模拟测量 ,结果表明 :此方法具有算法简单、速度快、精度高等优点 ,并比较了透射和反射两种测量法的精度。
关键词 生物组织 光学特性 时间分辨透测量 漫射理论
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漫射近似理论的有效使用范围分析 被引量:2
7
作者 万春明 《光学技术》 CAS CSCD 2002年第2期137-138,共2页
利用蒙特卡罗方法模拟了半无限大生物组织内部深度分辨的光能流率的分布情况。分析了漫射近似理论的有效使用范围。当组织厚度大于 3/ 2个光子的平均自由程时 ,应用漫射近似理论能得到很好的结果 ,反之 ,漫射理论不能使用。也就是说 ,... 利用蒙特卡罗方法模拟了半无限大生物组织内部深度分辨的光能流率的分布情况。分析了漫射近似理论的有效使用范围。当组织厚度大于 3/ 2个光子的平均自由程时 ,应用漫射近似理论能得到很好的结果 ,反之 ,漫射理论不能使用。也就是说 ,当组织厚度z >0 1875cm时 ,应用漫射理论能得到很好的结果 ;当组织厚度z <0 1875cm时 。 展开更多
关键词 近似理论 蒙特卡罗方法 平均自由程 光能流率 光波 生物组织
原文传递
两探测器法中的位置选择
8
作者 鲍鸿吉 刘小林 +1 位作者 张睿 钟季康 《激光生物学报》 CAS CSCD 2001年第4期261-264,共4页
通过两探测器法 ,对半无限生物组织在外延边界条件下 (EBF) ,用时间分辨反射的MonteCarlo法计算的数据作为模拟实验数据 ,讨论了不同测量点对测量吸收系数的影响 ,结果表明吸收系数的测量与两探测器的距离基本无关。
关键词 漫射理论 两探测器法 生物组织 吸收系数 最佳测量点 位置选择 光学测量
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两点法测量组织光学特性中有效时间的选择
9
作者 刘小林 张睿 +1 位作者 鲍鸿吉 钟季康 《激光生物学报》 CAS CSCD 2000年第4期246-251,共6页
在改进两点法的基础上 ,对不同约化散射系数与吸收系数之比 ( (μ's/μa)的生物组织进行了模拟测量。结果表明有效时间决定于生物组织的光学特性和探测位置 ,μ's/μa值一定时 ,有效时间随光源和探测点间的距离增大而增大 ;光... 在改进两点法的基础上 ,对不同约化散射系数与吸收系数之比 ( (μ's/μa)的生物组织进行了模拟测量。结果表明有效时间决定于生物组织的光学特性和探测位置 ,μ's/μa值一定时 ,有效时间随光源和探测点间的距离增大而增大 ;光源和探测点的距离一定是 ,有效时间随 μ's/μa值的减小而增大 。 展开更多
关键词 漫射理论 光学特性 生物组织 有效时间 两点法
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光源会聚角对生物组织光传输问题的影响 被引量:5
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作者 徐乃洲 来建成 +2 位作者 王春勇 李振华 贺安之 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期677-681,共5页
基于漫射理论,建立了可处理任意空间光源照射下生物组织内光传输问题的计算模型,并编制了相应的计算程序 在此基础上,通过大量的数值计算讨论了光源会聚角对组织内光场空间强度分布和组织漫反射场的影响 结果表明:随着光源会聚角的增大... 基于漫射理论,建立了可处理任意空间光源照射下生物组织内光传输问题的计算模型,并编制了相应的计算程序 在此基础上,通过大量的数值计算讨论了光源会聚角对组织内光场空间强度分布和组织漫反射场的影响 结果表明:随着光源会聚角的增大,组织内光场分布和组织漫反射的分布趋于集中,当大于一特定角度之后,光场强度的分布区域迅速扩大,强度迅速下降,同时强度出现极大值的位置开始偏离中心位置。 展开更多
关键词 会聚光源 计算模型 漫射理论 组织光学
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复杂混合溶液成分高光谱分析的可行性 被引量:1
11
作者 李刚 熊婵 +2 位作者 林凌 佟颖 张宝菊 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期795-799,共5页
采用高光谱技术对复杂混合溶液进行检测分析,同时利用被测物质的吸光度和散射特性信息以提高光谱的信噪比。实验设计了高光谱采集装置,采集生物组织模拟液(Intralipid-10%)的漫反射高光谱图像,并用Monte Carlo方法和漫射近似理论对其进... 采用高光谱技术对复杂混合溶液进行检测分析,同时利用被测物质的吸光度和散射特性信息以提高光谱的信噪比。实验设计了高光谱采集装置,采集生物组织模拟液(Intralipid-10%)的漫反射高光谱图像,并用Monte Carlo方法和漫射近似理论对其进行了正向和反向推导,获得了632nm波长下,Intralipid-10%吸收系数为0.002 0cm-1,与标准参数相对误差为11.1%;约化散射系数为63.35cm-1,与标准参数相对误差为6.49%,基本符合标准参数的误差范围,验证了该高光谱检测系统的准确性。还利用该高光谱系统对不同厂家出品的牛奶、果汁等样本进行了高光谱采集,得到不同样本间差异较传统二维光谱更为明显的结果,充分证明了高光谱方法在复杂混合溶液成分分析中具有很强的可行性。 展开更多
关键词 复杂混合溶液 高光谱 成分分析 MONTE Carlo 近似理论
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生物组织中光传输的随机行走模型 被引量:1
12
作者 张连顺 张春平 +3 位作者 王新宇 祁胜文 许棠 田建国 《南开大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期126-128,共3页
假设生物组织是均匀的各向同性的简立方晶格 ,光子在内部进行随机行走 ,得出组织表面光分布的解析表达式 ,然后考虑组织散射的各向异性 ,将结果进行修正 ,所得结果与漫射近似理论及蒙特卡罗模拟进行了比较 ,结果显示在距离光源比较近处 ... 假设生物组织是均匀的各向同性的简立方晶格 ,光子在内部进行随机行走 ,得出组织表面光分布的解析表达式 ,然后考虑组织散射的各向异性 ,将结果进行修正 ,所得结果与漫射近似理论及蒙特卡罗模拟进行了比较 ,结果显示在距离光源比较近处 ,随机行走模型比漫射近似理论更接近蒙特卡罗模拟结果 ,由此反演所获得的光学参数也较精确 ,证明随机行走模型是一个较好的模型 . 展开更多
关键词 生物组织 光传输 随机行走模型 激光医学 蒙特卡罗模拟 表面光分布 近似理论
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混沌介质光学常数测量
13
作者 杨润秋 谢风华 +2 位作者 张付强 丁嘉琪 孙萍 《大学物理》 北大核心 2011年第2期46-49,共4页
对基于漫射理论并应用CCD相机测量混沌介质的光学常数进行了实验研究.提出采用漫射中心环带约束法来提高逆向求解光学常数的精确性,以及采用在通过光的入射点和漫射中心的直线上截取一维原始数据的方法来提高算法的计算效率.以Intralipi... 对基于漫射理论并应用CCD相机测量混沌介质的光学常数进行了实验研究.提出采用漫射中心环带约束法来提高逆向求解光学常数的精确性,以及采用在通过光的入射点和漫射中心的直线上截取一维原始数据的方法来提高算法的计算效率.以Intralipid脂肪乳剂作为混沌介质,对方法进行了实验验证.结果表明,本文提出的方法是可行的. 展开更多
关键词 光学常数 漫射理论 混沌介质
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生物光学
14
《中国光学》 EI CAS 2003年第2期105-105,共1页
Q63 2003021595漫射近似理论的有效使用范围分析=Analysis of the effectiveapplication range of diffusion approximation theory[刊,中]/万春明(长春光学精密机械学院.吉林,长春(130022))//光学技术.—2002,28(2).—137-138利用蒙特... Q63 2003021595漫射近似理论的有效使用范围分析=Analysis of the effectiveapplication range of diffusion approximation theory[刊,中]/万春明(长春光学精密机械学院.吉林,长春(130022))//光学技术.—2002,28(2).—137-138利用蒙特卡罗方法模拟了半无限大生物组织内部深度分辨的光能流率的分布情况。分析了漫射近似理论的有效使用范围。当组织厚度大于3/2个光子的平均自由程时,应用漫射近似理论能得到很好的结果,反之,漫射理论不能使用。也就是说,当组织厚度x】0.1875cm时,应用漫射理论能得到很好的结果;当组织厚度z【 展开更多
关键词 近似理论 蒙特卡罗方法 有效使用 漫射理论 光能流率 范围分析 生物组织 精密机械 深度分辨 光学技术
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光学相关论题 生物光学
15
《中国光学》 EI CAS 2005年第3期104-104,共1页
Q63 2005032397 漫射近似在测量生物组织光学性质中的适用范围=Valid- ity of the diffusion approximation in determining the optical properties of biological tissus[刊,中]/李剑平(山东大学信 息科学与工程学院.山东,济南(2501... Q63 2005032397 漫射近似在测量生物组织光学性质中的适用范围=Valid- ity of the diffusion approximation in determining the optical properties of biological tissus[刊,中]/李剑平(山东大学信 息科学与工程学院.山东,济南(250100)),陈冰泉∥应用 光学.-2005,26(1).-20-24 采用Monte Carlo模拟校验的方法,对漫射近似理论 和Monte Carlo模拟计算的结果进行了比较。 展开更多
关键词 生物光学 组织光学性质 各向异性因子 光学相关 漫射理论 近似理论 论题 单散反照率 适用范围 模拟计算
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光在生物组织传输的蒙特卡罗时域模拟 被引量:3
16
作者 王玉娇 王武义 《机械工程与自动化》 2017年第1期25-26,29,共3页
对现有的蒙特卡罗算法提出了改进,可以将其应用于生物组织光传输的时域模拟中;并采用漫射近似理论模型与仿真结果进行了对比验证,对其现象和差异进行了详细的讨论与分析。结果表明:该蒙特卡罗算法可以有效地模拟出漫反射光谱,且具有较... 对现有的蒙特卡罗算法提出了改进,可以将其应用于生物组织光传输的时域模拟中;并采用漫射近似理论模型与仿真结果进行了对比验证,对其现象和差异进行了详细的讨论与分析。结果表明:该蒙特卡罗算法可以有效地模拟出漫反射光谱,且具有较高的精度,对生物组织无损检测具有很高的参考价值。 展开更多
关键词 蒙特卡罗模拟 生物组织 无损检测 近似理论
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Visible light-enhanced photothermal CO2 hydrogenation over Pt/Al2O3 catalyst 被引量:5
17
作者 Ziyan Zhao Dmitry EDoronkin +3 位作者 Yinghao Ye Jan-Dierk Grunwaldt Zeai Huang Ying Zhou 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期286-293,共8页
Light illumination has been widely used to promote activity and selectivity of traditional thermal catalysts. Nevertheless, the role of light irradiation during catalytic reactions is not well understood. In this work... Light illumination has been widely used to promote activity and selectivity of traditional thermal catalysts. Nevertheless, the role of light irradiation during catalytic reactions is not well understood. In this work, Pt/Al2 O3 prepared by wet impregnation was used for photothermal CO2 hydrogenation, and it showed a photothermal effect. Hence, operando diffuse reflectance infrared Fourier-transform spectroscopy and density functional theory calculations were conducted on Pt/Al2 O3 to gain insights into the reaction mechanism. The results indicated that CO desorption from Pt sites including step sites(Ptstep) or/and terrace site(Ptterrace) is an important step during CO2 hydrogenation to free the active Pt sites. Notably, visible light illumination and temperature affected the CO desorption in different ways. The calculated adsorption energy of CO on Ptstep and Ptterrace sites was-1.24 and-1.43 e V, respectively. Hence, CO is more strongly bound to the Ptstep sites. During heating in the dark, CO preferentially desorbs from the Ptterrace site. However, the additional light irradiation facilitates transfer of CO from the Ptstep to Ptterrace sites and its subsequent desorption from the Ptterrace sites, thus promoting the CO2 hydrogenation. 展开更多
关键词 CO2 hydrogenation Photothermal catalysis PT/AL2O3 Operando diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy Density functional theory
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混浊介质中光子的迁移程长研究 被引量:4
18
作者 罗云瀚 贺忠海 +2 位作者 韩永辉 谷筱玉 徐可欣 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1150-1154,共5页
从时间分辨漫射方程出发推导了混浊介质中光子的程长概率分布函数,研究了平均程长、最可几程长与组织光学特性参数以及光源检测器之间的距离的关系。结果显示,约化散射系数对程长分布的影响要大于吸收系数的影响;平均程长在整个范围内... 从时间分辨漫射方程出发推导了混浊介质中光子的程长概率分布函数,研究了平均程长、最可几程长与组织光学特性参数以及光源检测器之间的距离的关系。结果显示,约化散射系数对程长分布的影响要大于吸收系数的影响;平均程长在整个范围内与光源检测器之间的距离呈现良好的线性关系;而最可几程长在光源检测器之间的距离较大时与其呈线性关系。蒙特卡罗模拟结果显示与理论计算结果吻合。 展开更多
关键词 医用光学与生物技术 漫射理论 光程长 光学参数 蒙特卡罗模拟
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不同边界条件下生物组织吸收系数的确定
19
作者 鲍鸿吉 刘小林 +1 位作者 张睿 钟季康 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期301-305,共5页
时间分辨反射的 Monte Carlo法计算的数据作为模拟实验数据 ,运用 R.K.Wang提出的两点测量法 ,在不同的边界条件下 ,对半无限生物组织的吸收系数进行模拟测量。结果表明选择外延边界条件(EBC、EBCF)、部分流边界条件 (PCBC)的吸收系数... 时间分辨反射的 Monte Carlo法计算的数据作为模拟实验数据 ,运用 R.K.Wang提出的两点测量法 ,在不同的边界条件下 ,对半无限生物组织的吸收系数进行模拟测量。结果表明选择外延边界条件(EBC、EBCF)、部分流边界条件 (PCBC)的吸收系数测定较为准确。同时 。 展开更多
关键词 漫射理论 边界条件 生物组织 吸收系数
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激光应用
20
《电子科技文摘》 2001年第9期14-15,共2页
D114797组织体漫反射率与光学特性参数关系的研究[刊]/王秀琳//光电子·激光.—2001.12(4).—417~420(C)本文从漫射理论出发,推导出了组织体漫反射率与约化散射系数和吸收系数之间的唯一性关系。应用丁新兴的无损测量方法——光学... D114797组织体漫反射率与光学特性参数关系的研究[刊]/王秀琳//光电子·激光.—2001.12(4).—417~420(C)本文从漫射理论出发,推导出了组织体漫反射率与约化散射系数和吸收系数之间的唯一性关系。应用丁新兴的无损测量方法——光学辐出度分光术,实验研究了组织模拟液漫反射率与组织光学性质的关系,为该技术在临床医学中的应用提供了理论和实验依据。 展开更多
关键词 辐出度 激光应用 约化散系数 漫射理论 无损测量方法 光学特性 组织体 组织光学性质 吸收系数
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