光在多层半无限厚生物组织中传输的P3方程
摘要
为了提取生物组织的光学特性，需要建立光在生物组织中传输的方程。P3方程是对波尔兹曼传输方程的三阶近似，相比一阶近似的扩散方程，P3方程更加准确。本文基于多层扩散方程，建立了在任意多层半无限厚介质中光传输的P3方程的稳态解和时域解，并提供了空间分辨漫反射和时间分辨漫反射的计算方法。与光在多层介质中传播的蒙特卡罗模拟进行比较，结果显示，P3方程的稳态和时域解正确地描述了光在混浊介质中的传输。对比P3稳态方程和扩散稳态方程，在吸收系数较小时，发现在近光源处，P3稳态方程比扩散方程更加准确，远离光源处，P3方程与扩散方程结果一致。在吸收系数较大时，P3方程精度更高。对比P3时域方程和扩散时域方程，多层介质的P3方程在峰值附近比扩散时域方程更接近蒙特卡罗模拟。这表明多层介质的P3方程为研究更加复杂的生物组织的正向和逆向问题奠定了基础。
引用本文（GB/T 7714）
王喜昌 Wang Xichang. 光在多层半无限厚生物组织中传输的P3方程[J]. Acta Optica Sinica, 2024.
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