Альтернативные фазовые функции в моделировании когерентного обратного рассеяния
РНФ, №78 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»., 23-22-00035
Кузьмин В.Л.1, Жаворонков Ю.А.1,2, Ульянов С.В.2
1Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Email: kuzmin_vl@mail.ru
Поступила в редакцию: 26 июля 2023 г.
В окончательной редакции: 6 апреля 2024 г.
Принята к печати: 6 апреля 2024 г.
Выставление онлайн: 18 июня 2024 г.
Выполнено моделирование эффекта когерентного обратного рассеяния на основе уравнения Бете-Солпитера при учете анизотропии с помощью двух различных фазовых функций. Обнаружено, что с ростом анизотропии индикатрисы однократного рассеяния расчеты с фазовой функцией Рэлея-Ганса приводят к более широким угловым пикам когерентного обратного рассеяния, чем расчеты с фазовой функцией Хеньи-Гринштейна. Моделирование когерентного обратного рассеяния методом Монте-Карло на основе фазовой функции Рэлея-Ганса выполнено впервые. На основе альтернативных фазовых функций исследовано влияние понижения длины пространственной когерентности падающего излучения на форму углового пика когерентного обратного рассеяния. Показано, что с уменьшением длины когерентности обе модели приводят к уширению пика, что может быть использовано в биомедицинской диагностике. Ключевые слова: когерентное обратное рассеяние, моделирование Монте-Карло, уравнение Бете-Солпитера.
- D.A. Boas, L.E. Campbell, A.G. Yodh. Phys. Rev. Lett., 75, 1855 (1995). DOI: 10.1103/PhysRevLett.75.1855
- В.В. Тучин. Оптика биологических тканей. Методы рассеяния света в медицинской диагностике (IPR Media, М., 2021)
- S.L. Jacques. Phys. Med. Biol., 58, R37 (2013). DOI: 10.1088/0031-9155/58/11/R37
- D.J. Davies, Z. Su, M.T. Clancy, S.J. Lucas, H. Dehghani, A. Logan, A. Belli. J. Neurotrauma, 32, 933 (2015). DOI: 10.1089/neu.2014.3748
- A. Sabeeh, V.V. Tuchin. J. Biomed. Photonics \& Engineering, 6, 040201 (2020). DOI: 10.18287/JBPE20.06.040201
- A.P. Tran, S. Yan, Q. Fang. Neurophoton, 7, 015008 (2020). DOI: 10.1117/1.NPh.7.1.015008
- K. M. Watson. J. Math. Phys., 10, 688 (1969). DOI: 10.1063/1.1664895
- D.А. de Wolf. IЕЕЕ Trans on Antennas and Propagation, 19, 254 (1971). DOI: 10.1109/TAP.1971.1139894
- Ю.Н. Барабаненков. Изв. вузов, Радиофизика, 16, 88 (1973)
- А.Г. Виноградов, Ю.А. Кравцов, В.И. Татарский. Изв. вузов, Радиофизика, 16, 1064 (1973)
- Y. Kuga, A. Ishimaru. J. Opt. Soc. Am. A, 1, 831 (1984)
- M. P. Van Albada, A. Lagendijk. Phys. Rev. Lett., 55, 2692 (1985). DOI: 10.1103/PhysRevLett.55.2692
- P.-E. Wolf, G. Maret. Rev. Lett., 55, 2696 (1985)
- E. Akkermans, P. Wolf, R. Maynard, G. Maret. J. Phys. France, 49, 77 (1988). DOI: 10.1051/jphys:0198800490107700
- D.J. Pine, D.A. Weitz, P.M. Chaikin, E. Herbolzheimer. Phys. Rev. Lett., 60, 1134 (1988)
- P. Wolf, G. Maret, E. Akkermans, R. Maynard. J. Phys. France, 49, 63 (1988). DOI: 10.1103/PhysRevLett.60.1134
- F. Scholkmann, S. Kleiser, A.J. Metz, R. Zimmermann, J. Mata Pavia, U. Wolf, M. Wolf. Neuroimage, 85, 6 (2014). DOI: 10.1016/j.neuroimage.2013.05.004
- H. Liu, D.A. Boas, Y. Zhang, A.G. Yodh, B. Chance. Phys. Med. Biol., 40, 1983 (1995). DOI: 10.1088/0031-9155/40/11/015
- O. Pucci, V. Toronov, K. St Lawrence. Appl. Opt., 49, 6324 (2010). DOI: 10.1364/AO.49.006324
- В.Л. Кузьмин, Ю.А. Жаворонков, С.В. Ульянов, А.Ю. Вальков. ЖЭТФ, 161, 779 (2022). DOI: 10.31857/S0044451022060013
- J. Zhao, H.S. Ding, X.L. Hou, C.L. Zhou, B. Chance. J. Biomed. Opt., 10, 024028 (2005). DOI: 10.1117/1.1891345
- V. Ntziachristos, B. Chance. Med. Phys., 28, 1115 (2001). DOI: 10.1118/1.1373674
- A. Torricelli, D. Contini, A. Pifferi, M. Caffini, R. Re, L. Zucchelli, L. Spinelli. Neuroimage, 85, 28 (2014). DOI: 10.1016/j.neuroimage.2013.05.106
- H. Wabnitz, J. Rodriguez, I. Yaroslavsky, A. Yaroslavsky, V. V. Tuchin. Handbook of Optical Biomedical Diagnostics. Light-Tissue Interaction, 2nd ed., Vol. 1 (SPIE Press, Bellingham, Washington, 2016)
- T. Durduran, R. Choe, J.P. Culver, L. Zubkov, M.J. Holboke, J. Giammarco, B. Chance, A.G. Yodh. Phys. Med. Biol., 47, 2847 (2002). DOI: 10.1088/0031-9155/47/16/302
- M.A. Franceschini, S. Thaker, G. Themelis, K.K. Krishnamoorthy, H. Bortfeld, S.G. Diamond, D.A. Boas, K. Arvin, P.E. Grant. Frequency-Domain Near-Infrared Spectroscopy, Pediatr. Res., 61, 546 (2007). DOI: 10.1203/pdr.0b013e318045be99
- A. Ishimaru. Wave Propagation and Scattering in Random Media. DOI: 10.1016/B978-0-12-374701-3.X5001-7
- В.Л. Кузьмин, А.Ю. Вальков, Л.А. Зубков. ЖЭТФ, 155, 460 (2019). DOI: 10.1134/S0044451019030088
- И.М. Соболь. Численные методы Монте-Карло (Наука, М., 1973)
- V.L. Kuzmin, V.P. Romanov, E.V. Aksenova. Phys. Rev. E, 65, 016601 (2001). DOI: 10.1103/PhysRevE.65.016601
- T.M. Nieuwenhuizen J. M. Luck. Phys. Rev. E, 48, 569 (1993)
- L. Wang, S. L. Jacques, L. Q. Zheng. Comput. Meth. Prog. Bio., 47, 131 (1995). DOI: 10.1016/0169-2607(95)01640-F
- L. Devroye. Non-Uniform Random Variate Generation (Springer, New York, 1986)
- В.Л. Кузьмин, А.Ю. Вальков. Письма в ЖЭТФ, 105, 261 (2017). DOI: 10.7868/S0370274X17050022
- С. Чандрасекар. Перенос лучистой энергии (Изд-во иностранной литературы, М., 1953)
- Y.L. Kim, P. Pradhan, H. Subramanian, Y. Liu, M.H. Kim, V. Backman. Opt. Lett., 31, 1459 (2006). DOI: 10.1364/OL.31.001459
- Y. L. Kim, Y. Liu, V.M. Turzhitsky, H.K. Roy., R.K. Wali, H. Subramanian, P. Pradhan, V. Backman. J. Biomed. Opt., 11, 041125 (2006). DOI: 10.1117/1.2236292
- D.S. Wiersma, M.P. van Albada, A. Lagendijk. Phys. Rev. Lett., 75, 1739 (1995). DOI: 10.1103/PhysRevLett.75.1739
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.