生物医学工程毕业论文 组织模型后向偏振散射光谱的数值模拟.doc

四川XX学院毕业设计 组织模型后向偏振散射光谱的数值模拟 学 生: 学 号: 专 业: 生物医学工程 班 级: 指导老师: 四川XX学院自动化与电子信息学院 二〇一一年六月 摘 要 本文结合偏振门技术和米氏散射理论，论述了用蒙特卡罗方法模拟偏振光在散射介质中的传播。在此基础上，本文首先推导出了单次偏振散射差分光谱术的理论计算公式。并利用此公式分析了不同尺寸粒子的偏振散射光谱，计算分析粒子群的平均尺寸变化时后向偏振散射差分光谱的特征，粒子群相对折射率变化对后向偏振散射光谱的影响。结果表明，偏振散射差分光谱对粒子平均尺寸的变化比较敏感，振荡频率随着粒子平均直径的增大而增大。该方法对于早期癌症检测具有潜在应用意义。 关键词： ABSTRACT This essay combine with the polarizing technique and mie scattering theory, expounds with the method of monte-carlo to simulate polarized light propagate in the scattering medium. On this basis, this paper first derivate the theoretical calculation formula of single polarizing scatterings hotness spectrum technology. And by using the formula analyzed different size particles’s polarizing scattering spectrum, calculate and analysis the features of polarization scatterings hotness spectrum when the average size of the particle swarm changes and the influence to polarization scattering spectrum when particle swarm relative refraction index changes. The results show that polarizing scatterings hotness spectrum is sensitive to the change of the particles’ average size, oscillation frequency as the increase of particles average diameter increase. This method has potential application meaning for early cancer detection. Key words: Polarized backscattering spectroscopy, Organization Model, Mie theory , Monte Carlo simulation Polarization technique 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 第1章 绪论 1 1.1 课题研究的历史背景及意义 1 1.2 国内外研究现状 4 1.3 本设计的结构特征 6 第2章 偏振散射光的理论基础 7 2.1 球形粒子散射理论 7 2.2 偏振光 10 2.3 偏振门技术 12 2.4 本章小结 12 第3章 组织模型后向偏振散射光的测量 13 3.1 球型粒子散射理论 13 3.2 差分光谱的计算和结果分析 15 3.2.1 粒子平均尺寸的变化对后向偏振散射光谱的影响 16 3.2.2 粒子群相对折射率的变化对后向偏振散射差分光谱的影响 17 3.3 本章小结 19 第4章 总结与展望 20 4.1 总结 20 4.2 展望 20 致 谢 22 参考文献 23 附录 27 第1章 绪论 1.1 课题研究的历史背景及意义 随着经济快速发展，地球的生态环境遭到了严重的破坏，同时也导致饮用水和食品的污染。人类的生存和生活质量受到了极大的威胁，患癌症的人越来越多，据世界卫生组织(WHO)统计,每年世界上有1000万人患上癌症,而死于癌症的人数约6万,占全球死亡人数的12%。从我国来看，去年癌症新增病例人数约为139万，占世界癌症发病总数的17%，基本接近1/5。今后数年将会是癌症的高发年份，很多人发现肿瘤和癌症时已经到了晚期。常规的光