位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
无限介质中近场辐射率的P5近似
  • ISSN号:1004-4213
  • 期刊名称:《光子学报》
  • 时间:0
  • 分类:Q63[生物学—生物物理学]
  • 作者机构:[1]天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津300072, [2]天津市生物医学检测技术与仪器重点实验室,天津300072
  • 相关基金:国家自然科学基金(Nos.81271618,81371602,61475115,61475116,81401453);天津市自然科学基金重点项目(Nos.13JCZDJC28000,14JCQNJC14400,15JCZDJC31800);高等学校博士学科点专项科研基金(No.20120032110056);高等学校学科创新引智计划(No.B07014)资助
中文摘要:

针对辐射率的漫射近似、P3近似等正向模型在描述小源探距离及低约化反照率介质下光子传输时存在的局限性,推导了用于小源探距离低反照率无限媒质中各向同性稳态点光源下辐射传输方程在P5近似下的解析解,并将P3近似、P5近似计算的辐射率分别和蒙特卡洛模拟结果进行对比.结果表明:在高约化反照率(0.97)条件下,P5近似和蒙特卡洛模拟结果的最大相对误差为13.17%,而P3为41.57%.在低约化反照率(0.69)条件下,最大相对误差分别为27.78%,286.70%.在其他光学参数下,P5近似与蒙特卡洛模拟的最大相对误差均小于P3.在P5适用的范围内舍弃最大特征根相关项,可以简化解析表达式,提高计算速度,且对P5的计算结果影响甚微.稳态辐射率测量系统仿体验证表明,在高、低约化反照率介质中的小源探距离下,由P5近似计算得到的辐射率和实验测量结果相符.

英文摘要:

In order to describe photon migration at small source detector separation and in media with low reduced albedo where diffuse approximation and P3 approximation have limitations,the solution of radiance transfer equation in the P5 approximation for the case of an isotropic continuous-wave point source in an infinite medium was derived.The P3 and P5were compared with Monte Carlo simulation to verify the correctness of the derived solution.Under the condition of high reduced albedo(0.97),the maximum relative error between P3 and Monte Carlo simulation is about 41.57% while that between P5 and Monte Carlo simulation is just about 13.17%.In the case of low reduced albedo(0.69),the maximum relative error is about 27.78%,286.70%,respectively.In the situations of other optical parameters,the maximum relative errors between P5 and Monte Carlo simulation are also no more than that between P3 and Monte Carlo simulation.By abandoning the expressions related to the maximum eigenvalue which has little impact to the result of P5 calculation in the validity condition of P5,a simpler analytical expression can be obtained to accelerate the calculation of P5 approximation.Experiments on a solid phantom with a continuous-wave radiance measurement system are conducted and the results show that the radiance calcualted from P5 approximation meets well with that from the experimental measuring at small source detector separation and in media with high or low albedo.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《光子学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 西安光机所
  • 主编:侯洵
  • 地址:西安市高新区新型工业园信息大道17号47分箱
  • 邮编:710119
  • 邮箱:photo@opt.cn
  • 电话:029-88887564
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-4213
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1235/O4
  • 邮发代号:52-105
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,曾获中国光学学会先进期刊奖,中国科学院优秀期刊三等奖,陕西省国防期刊一等奖等
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:20700