کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6931937 867712 2015 30 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Finite element approximation of the radiative transport equation in a medium with piece-wise constant refractive index
ترجمه فارسی عنوان
تقریب عنصر محدودی از معادله انتقال شعاعی در یک محیط با ضریب شکست قطعی ثابت
کلمات کلیدی
معادله انتقال تابشی، ضریب شکست، روش عنصر محدود
ترجمه چکیده
معادله انتقال تابشی می تواند به عنوان یک مدل حمل و نقل سبک در یک محیط با ذرات پراکندگی مانند بافت های بیولوژیکی مورد استفاده قرار گیرد. در معادله انتقال شعاعی، شاخص انکسار در محیط در نظر گرفته می شود. با این حال، در رسانه های بیومدیک، تغییرات در شاخص شکست ممکن است بین انواع مختلف بافت اتفاق بیفتد. در این کار انتشار نور در یک محیط با ضریب شکست انقباضی قطعی در نظر گرفته شده است. انتشار نور در هر زیر دامنه با یک شاخص انکساری ثابت با استفاده از معادله انتقال شعاعی مدل سازی می شود و معادلات با استفاده از شرایط مرزی توصیف پدیده بازتاب و ریزش فرسل بر روی رابط های بین حوزه های زیر ایجاد می شود. سیستم حاصل از معادلات انتقال بار شعاعی با استفاده از روش عددی محدود حل شده است. این روش با شبیه سازی آزمایش شده است. نتایج نشان می دهد که این سیستم متصل با استفاده از روش مونت کارلو، دقیقا به انتشار نور می پردازد. همچنین نشان داده شده است که نادیده گرفتن تغییرات داخلی شاخص انکسار می تواند منجر به اندازه گیری مرزی اشتباه نور پراکنده شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
پیش نمایش مقاله
تقریب عنصر محدودی از معادله انتقال شعاعی در یک محیط با ضریب شکست قطعی ثابت
چکیده انگلیسی
The radiative transport equation can be used as a light transport model in a medium with scattering particles, such as biological tissues. In the radiative transport equation, the refractive index is assumed to be constant within the medium. However, in biomedical media, changes in the refractive index can occur between different tissue types. In this work, light propagation in a medium with piece-wise constant refractive index is considered. Light propagation in each sub-domain with a constant refractive index is modeled using the radiative transport equation and the equations are coupled using boundary conditions describing Fresnel reflection and refraction phenomena on the interfaces between the sub-domains. The resulting coupled system of radiative transport equations is numerically solved using a finite element method. The approach is tested with simulations. The results show that this coupled system describes light propagation accurately through comparison with the Monte Carlo method. It is also shown that neglecting the internal changes of the refractive index can lead to erroneous boundary measurements of scattered light.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 282, 1 February 2015, Pages 345-359
نویسندگان
, , , ,