Bioluminescent light diffusion in a four-layered turbid medium

Solutions of the diffusion equation for four layers were derived for an isotropic point source that was positioned in each of the layers to simulate the propagation of bioluminescent light originating from an arbitrary position in the turbid medium. The solutions obtained in the steady-state, frequency, and time domains can be applied, for example, to laterally infinitely extended and cylindrical layered turbid media. The derived solutions were validated by comparison with Monte Carlo simulations.

ZusammenfassungLösungen der Diffusionsgleichung für vier Schichten wurden für eine isotrope Quelle, die sich in jeder der Schichten befinden kann, hergeleitet, um die Ausbreitung von Biolumineszenzlicht, das von einer beliebigen Position in dem streuenden Medium abgestrahlt wird, zu simulieren. Die Lösungen, die in der kontinuierlichen, in der Frequenz- und in der Zeitdomäne erhalten wurden, können z.B. für lateral unendlich ausgedehnte und für zylindrische, geschichtete streuende Medien angewendet werden. Die hergeleiteten Lösungen wurden durch Vergleich mit Monte-Carlo-Simulationen validiert.