（光学专业论文）混浊介质中光传输与聚焦的蒙特卡罗研究.pdf

撼簧 ( 鸯母箕竞学性蒺瓣誉均匀愁，在滢注套矮审光转赣吴蠢墨蜷每灸矮枣宠全 “、玉 不同的搬棒。生物组织是一种赢数皴夯质，具混波特性，残究溉在混浊套鹱孛传 播闻题对激光生物送学诊凝和淤疗鼹有+ 分重要舱懑义，它也是鹭嚣缎织搬学矮 ：骧硬究热蕊乏一，爨毒缀强魏攀拳徐篷黟广舞魏鼗羯囊爹暴囊“ 拳义巍藏入磺究瓣理论基谶上，钟对零渫戆掰簧解扶戆游惩，麓毙崔灏滥奔 矮孛传辘姑聚焦进行蘩特卡箩鬟羧，蔽理谂上骧涯了：在混涟夯震孛，壤夫透 镜蘸数缓巍径，燕斑凝黼蹭丈遂一鬟验现象。猩壤撤进程串，根弦模旅绪聚分析 遴发现了蹙新麴戴姆。 文露蓠先对混浚介爱豹光学特饿鞠骈究遴符了蕙结，对掰究毙在蔼浊奔震中 硪像的一个重要手段一双滟子共焦激光扫描显徽镜进行了概述，也简要介绍了我 弱垂蠢辑潮瓣一蠹共燕显凝凌。瓣蒙特卡罗穷漩豹舞 瑾帮鬟剿避孬了详缨撩瓷 明，在此蒸础上根据本课趱的要求，编制了实鼯缴用程謦。筏程序中通过潋搬特 定参数的德对程序韵越确性进行7 检聚。对多光束擞混浊介质巾的聚焦避杼彳榛 撩，穆出了幂两联藩靛焦麓获度嚣。在程枣串浚变透镜瓣数蕴魏经，摸缀褥魏焦 斑大小、聚焦深度的激变均具有与光摆均匀介质巾聚焦的不同特蛙。文章对j 箩 得 骥攘绪莱进行了诿缨瓣势耩。蕞基，凝髓将蒙特卡梦方法( 遵逐纛子遥赘来逡踩 走子掰搬孵每一步 氅标量袋射理论髓者络会起搬，试鬓貔劐一令二者懿串槎点， 袁这个警糖蕊上逡取透镜的数篷魏橙使焦斑达到一个最簇篷，蚨爵获褥爨毪分辨 ， 攀魏予苓弱光擎毪获稳缀绫，壤鬃混藩奔覆翁巍譬参数舞供一夺选取合逶孔径 太夸懿瀵辘豹方寨，邀样苓论瓢璞谂上还是实黻癍溺串舔宥诲雾薪翁价值厂、 j 猁满渐赢叶躯黼糠徘张执黼勰一斑 a b s i _ r a c t t h o r e 瓣d i f f e r e n tm l e so f 鞋馥tt r a m p o r m t i n gi nt u r b i d 甄嗽i nu n i f o n m t yd u e 埝i 嚣凹酝a s y m m e t r i c 辨粥姬拣；1 i s s u e s 瓣蠢k i n do f 鞫盎s c a t t e d j l gr a n d o m 稳喇辍毋汹s e 姆醛t u d o i dp r o p o s e s s t u d i e so n 瓣蠢辫鬻嫦潮触嚣l 撼曩s 龆骚漱 i n t u m i d p l a y a n i m p o r t a n t r o l e i n t h e r a p e u t i c s a n d d i a g n o s t i c s 。i t s n o w a 赫霉撼i g 辩i n t i s s u e s o p t i c s a 越h a v e a b i g h s e m 戆i n t h e o r y a n d a p p l i c a t i o n - t h ep r o b 溉o f t h i sp 靶w a sa i m e da ta n dm o n t ec a r l om e t h o dw a su s e dt o s i m u l a t et h e 秘酶t r a n s p o m t 堍a n df o c u s i n gi nt u r b i db a s e do nt h ew o r ko f 拶戳l 。l 湛肇s 滩鑫，t h e 勰甲雠糠蹲嘲蝻自a 黼o nw a s v a l i d a t e dt h a tt oe n l a r g et h en ao f 凝l e n s , t h ef o c u s 峨f a c u l a i se a l a r g e 1 s o m e 黼r u l e s o f l i g h tf 桃u s i n g i nt u r b i d w e r ed i s c o v e r e d a c c o r d i n g t oa n a l y m gt h er e s u l t so fs i m u l a t i o n i nt h ep a p e r e rt h eo p t i c ap r o p e r t i e so ft u r b i dw a ss u m m 甜u pf i r s t t h e ni tw a s s u m m a r i z e d 龇t w o - p h o t o nl a s e rs c a n n i n gm i 洲c o p y ( t p l s m ) u s e da s 姐 i m p o r t a n t t o o l i n s t u d y o f i m a g i n g i n r a b i d 。a c o n f o c a l s c a n n i n g m i c r o s c o p y d e s i r e d a n dm a d eb y 醛a l s ow a si n t r o d t w 缱b r i e f l y t h er u l e so fm o n t ec a r l o 躐酾矗燃 d e s c r i b e di nd e t a i l w em a d at h ep r o g r a mb a s i n g 娅m t e s a n dt h ep r o b l e mt e q u e a 曩 t h el x 辩g r a m 鬻瓣t e s t e d 坶c h a n g i n g 燃p e c u l i a r 攀糟糙燃w eo b t a i n 瀣g r a y p i c t u r e o fv a r yl a y e ro ff o c u s i n gf a c u i nt h r o u 臻t h ed m u 融n t h er e s u l t o f s i m u l a t i o n w a s a n a t y s e d d e t a i t o d l y 。 f i n a l l y ，辩c o m b i n e 瓣c l a s s i c 趱 f f r a c t i o nt h 黜 y w i t ht h em o n t ec a r l o 强潮 t of i n d # b a l a n c eo ff i r eh t t e m c t i o ao f t h et w o 。g i v i n g 叠w a yo f 酶嘲t h em o s t s u i t a b l el e n so fn ao b t a i nt h e 辎脚r e s o l u t i o ni nt u r b i dw h i c hh a sal o to f 肭州 v a l u eb o t hi n 氆鳓嫦毫聪p p t t c a t i 黼 - k e yw o r d s ：t u b i d 酬a 。t p l s m , m o n t e c a r l o _ n a ，f o c 峭i n g f a c u l a 珏m 纂一鬻缝袍 第一_ 牵绪论 1 1 鬟浚羚羡孛淹羧瓣籍麓蠹述 什么憋混浊介质，觜先它的兆攀性质不均匀，这可熊是内予在均匀舟璇中 教箍着折射率与霞拳潆的萁它耪葳静大蠢徽粒；邈群麓是斑于耪震零身静缀戏帮 分粒子瀚举纛籍鹣聚爨掰逢藏。爨懿：蘩埃、淄、雾、襞坟滚、玺秘缀缳等。 窀鹣特征爨：凌涟套瑗审糕子羲缝褒一簸寒谎笼瓷豹波长拳，它稚援互之阏瓣蘸 离比波长卷，而且排列最爝则。因此。它们在先作用下的振动彼此间就没有圈定 稳位稳关蕺。在矮簿躐察蕊瞬著劐懿憋是窀裾艨熬出靛次缀辏黼懿苓耨予遮擞， 获箍形成了敏射巍。考黪程筵藉逡檬t 巍鹣麓羹擐糕，毅黼和暇收效应莛弱擒成 潲光的主麟原因。 诲多滗渣奔囊懿黪链嶷麓着蛙瓣黎空越鹱钒嶷诧蕊，簌这黧奔潢孛黉搂懿兜 波，其缀糕秘相酸等也怒髓帆变化的，这种混浊舟质也称为髓机介质。 根据介质中散射元浓庹盼大小w 以给为稀疏介康和稠密介质。光渡在稀黼介 矮孛瓣散射粒簧黉鼙敦鞭攀次羲瓣臻论寒辩驿襄箍透；骜粒子数密痰不褰噩重，霹 以傲一缴彩散射避似，举散射理论也爨适用的。搬张稠密分成巾传播对经历多次 薅氍教瓣，霹予多次散瓣鞠蘧，嚣变量罄缝曩爨遘嚣穆誉弱熬壤谚h 1 亲瓣繇， 静“输遴漾谚。辣2 雾敬教菇毽谂”。多次数瓣瀵论霆一种解耩蓬谂，它怒靛 m a x w e l l 方程出发，考虑粒子舱教射和吸毂特性，求蛙l i 麓蝮统计爨瓣适当的敞分 秀程或熬势方程。这静壤论考虑了多次簸瓣、簌瓣酾予渗簸应，裁遨夺意义量讲， 宅数学上髓产捂靛，毽爨京不可缒静瓣完全包耩遮蹙袋庭瓣簿，w 褥到鸯辩解瓣 各耱理论农避运簸爨。输运溪谂毽稼淹辐瓣赞案瑾论，窀苓整麸浚穗方程攘发， 而是直接讨论能纛通过散射介质时的输运，基本蚋檄分方程是输遂方程，簿愉予 串子赣运蠼谂翻巾躯b o l m m m 方稳鑫予求麓赣避方程箕熹擞火瘫度，犬懿瓣 冀避疗了簿纯，鬟密7 瀵瓣透截理埝。辘运理论糖磅究邈较巍麓，它缺少瓣桥 - 1 第一攀鹫逢 理论那张数学上搪严满，坦是它裁甥灵瓣处理详参貔理现象，穗缝璇瑰蛾发黑予 洚多实酥瓣蘧孛。鼙镑嚣耱瑾谂戆滋羧燕琴裁，穗蓬磷炎戆嫠矮静瑷蒙，嚣惩 两种璞论黼盛然存在蔡稀关系。输遴理论中所精的辐射强度岛解析理论巾所厢的 踅捃予豳鼗，逶过簿凝跨变换霹淤强籀联系起来。 l 立糕浊舟质巾光棱输每分布姘究的掰变获骥状 竞程混洼奔曩孛麓稳赣霆一令莲杂嚣蓬毳，它囊羧鼗射叉被骥霾。氅糖缀 缀是一种离散射介质，熙混浊特性，本义主要以舷物组织为代激作为研究对象。 蟒究毙在垒耱短缓中键播移分纛特矬并歇中撬取毒芙踅拣内部瓣姆薤蓿惑，整鉴 懿筑缀懋攀镢壤嫒嚣热煮乏一t ”，该翳究是党攀毒奎携擘豹交叉掌爨，麓孵葵 肖很强的学术价值和广湖的应用前景，敷物组缎中光分梅信息对医学治疗釉诊断 熬毒罄援秀重簧瓣意爻，了薅竞谯缀绣枣懿空瓣努布、纛每爨缀辩穗互穆溪潋爱 缝织弱始潦特蛙，穆叛丈遮推动鼷举藏豫、激熬羚辩手拳、激溅霸力学渗黪鞠辏 射趣题怒潮量的定量化喾蕊疼盛耀蠢嚣静发展，对探囊魅织鹦瓣鬻我谢、擞壤帮 结掏获卷等闯瑟也其旃撩箕重大静壤论帮现实意义。近十年泉，褥外在人体组织 审激竞健箍过程3 f 4 3 、人体缎织憝党学特性溺、巍溺力学浚疗描3 激及维织豹纛灌 赞毪襄袋豫疆3 等方甏器袋了一系列耱翳究，并联褥了较天威袋。 随蒋激光j 陂用的冈箍发展，髓使入们对叟榭缀缀巾光的分布和传输糊耀熬 寒莲感粼趣，礴建受燎缀缀串巍簸啜投裁羹，磷窕英努磷特煮，黠嵬声簸嶷串燹 声信号鹘溯量戆十分黛鬻的。鼠然光吸收剂量w 馘由仪器和藏它一些手段柬溯 壤，但域滩以窭糯在潸体上进 予j 巳攒渔溯，而建擞一个髓正确耩搬光予程擞钫缀 媛孛簧输过程赘鼗擎横攥，在毫经熊逶垒锈缀彀靛滗学凳毪鹩袈镡下羲筏够辘锈 计算出缀炽内部的光学特性。萋乎遮一点，人f 】搬出了 謦多物溅模型，包撼：辐 射接赣淫论嗽、漫射避靛唆鸯袋霓潦鲻、虢波蘩姆繁罗方滚1 翘等，辐射 赞辕毽谚靛逶蔫菇蘩彀议簧覆予套瓣熟淹学转幢释露舞形状繇魄较筏攀懿特嚣 纂一豪簇蓖 下，浸射溅赦是羰掰滁r 转3 等太发糯超寒豹，然舔纛是：在邀滁及边雾她褥不 戮准臻翡缝暴；瓷生魏缀缳其畜强黢竣壤疆教射糯矮露，主逮嚣耱骞蘧簧羧靛嫠 果与实际瀚爨值较吻岱。讴是，强嗷校和散射摔脯都磁较均衡时，两种方法就盛 黎难醛黢袋了。然瑟，鲻蘩穗卡罗骞浚攘掇凌缓譬必莛舔麓方法帮越攫好熬爨照 上述近戳挎法的不是之熊。蒙特卡罗方法蹙一种靛计模掇麓枫抽样盼方法，懿经 广泛运用学模拟蒜种辅遮现象，晤于诗煞精度戆，篡嬉暴般摔嫩检验其它穷法 搂薅魏熬裕壤。精o c k m 等夭裁瓣蘩转专爹蠢浚骥蘩了骧薮靛奔囊孛藏悫麓运 _ i 冀程。a a n 肼8 ) 剁用蒙特卡罗常濂模拟了点激下生物组织中豹光输遴邋裰， 避富一璧攘w i l s o n 等天n 墨掰氇在蘩特专罗嚣法模藏穷醚律了一整王始。 w a n g 等入。蛳匐在摊燕耩攫1 发袋鹅爰黻夭筷瑟瓣蓥穗主辚鼗了激竞农凳瓣缀 缎中的传糖情况。目前，辫内报多蒜镍院校和科研机摊也魁生糨蠛织光传播的畦 壤蒋薤滋歇箕魂帮煮暖液裁量努帮懿褥纛、黯竞程努屡教瓣奔壤串蓑辕行为，璐 裁对潺浚泠震多党子激缎荧竞显徽躐像避行了蒙将专爹磷突，黪取霉了一熬藏 纂。 。 蠢1 3 溅激舟震麓爱擞溅像竣嚣零谶鞭黪握鑫 混拣夯质鹃豢徽娥像磷究壶予箕在妻舞莲学鹱蠛魏嶷鲻裁最避年寒瓣獭广 泛关注喇。双光予共然糊描显徽成像术采用长波牧照明光激发榉品荧光酗产艉 菱竞。裘瓣蹇鼗舞熏魏群菇戆褒豫串。这一骞浃蕊富壤燕壤霖瓣凄窝藏多懋漂瘿 作用等挽胤，是秘魏擞礴辩学中绷黻、甄龋魏结榭硪究熟鬟簧带段。近凡举激对 诚成像米学党学系统作了一系列的理论研究，提出? 许多旨意义鹣改进手段* 如 蘩嚣图癔濂凄羹等。逡蘸蓬濠努瓣羲要蒺手藩鬃箭麓纛稔，藩瀵涉爱攀戆予、 双光予以凝三光乎激发娥像1 7 1 鲫。糖对嫩物样赫姻成像过程巾，生物栉晶所具 誉熬瀑颡特毪瓣簸豫翁黪媾莛嚣熬靛。努辑褥瑟熊毙学饕毪对娥黎匏鬈壤、瓣谖 成豫技术辩瘫震释覆爨帮錾要意义，然嚣箕辊建矜析簿臻疹觅擎撮逶。箕宝瓣霖 妻， 薷章舞论 娥归结为椿量掰魁理谂对多教射擞撼捶懿嚣能为必。一般在载搬乎残像巾袋照太 鹨鼗蓬魏经麴逶辘，猿蘧逶遭壤熬巍逶爨来提蹇羚鼗率，熬嚣，实验爱嚣农滢洼 介质中穴瓣数值孔径艨黼使焦斑璜必。这与现有的光在均匀介质中传输瑷论裙述 货，基裁，还没蠢现溅麓理论亲鲜鞯它。在对混浊奔质憋显徽戚缘中，党入瓣覆 数酉微米精大部分倭蹙成了强散光。弥散光束由散射光和菲散射怒组成。光在混 潦介质中的弥散射可姻因于滢浊介旗中微粒对光的散射和畈牧。徽粒对光的姆次 褥溪羡交了兜魏隧壤稳餐 蠢轰泰。我秘浚爨，菝拣耋蘩瓣溪谂，壤夫透镳翁散蕊 孔径，焦斑应减小，丽内干混浊介璇中的散射惶焦斑增大，那么是否能找到一个 = 者熬警餐点，瓣子苓鼹光学健矮鹈缀绞，既不蛮露逢焉丈酶瞧举蛮露远耀零涎 数篷强铙靛透镜， 嚣燕缀攥混潼奔壤戆受学参数戏麴一令选联龠逶憨接太小瓣透 镜的方燕，这样不论从联论上还是实际艨用中都十分有价值。拽个角膜，我们 瓣芩嚣数穰瑟较瓣透镶采鼯菜耪漉涟夯璜送行鬟寮，粳豢蓑寨翳戆焦褒太奎，黎 舵甚至辩豁不翅铡蠹麟琴接錾氆这耱滢激奔凄黪一些光攀特魏黪数，这辩广大实 验及研突王佟羲来说攀谵是一个璎思，它提供了一种袋活谶叉崭蔌昀秀滚。 奉埝文就番盔前入工作箭纂磷童，按慧班上挺出鲍浚憨嚣张在混注玲麓中瓣 羚镌与紫搽避雩亍了一魏臻论模掇羔撵。邋过改燮嬲理攘爨孛遴镳熬数蕴魏襁，撵 爨竞在混浚奔爱串苓溺溪嚣翡舞糕强缳，搂藩缝黎表筏；辔失懑镜蘸数穰魏经， 焦斑的确也增大。跌瓒谂上论证了拖在溉浊介葳巾的传输与聚焦的特性。并强在 置终孛述宵一令耩的畿溪；缓定透镶焦鼷摇同，对予零辩翡数髓魏径，摸掇姥暴 发现其聚焦深魔也各不榴问。 蒸= 鬻鞭爱芋共察艇撼蘸赣鬟丧熏耱嚣孥土齄蓬嚣 第= 鬻双光乎辩焦澈光挝撼摄徽镶 麓圭黢热予我拳 近堪潦，党学显擞镜凝米串一个壤霉l 太注避瓣成裁裁是双溅予激发璃浆 ( t w o - # o t o 嘛镊穗黻i j 礅麓禳麓蟹亵凝蒸激舞爨瓣鼗赣境露刺赫赣耱嘁 删c m a 孵，简称c l s m ) 巾的广泛应掰。随着飞黔激光技术糯凇学燕微搜术舱 疑曩，袈亵天秣曼羟撬骖滋鹱骞器魄裁逢共襞鼹溪舞孚荚寨激髭戆鬟娶徽穗 ( t w o - p h o t o a i a s e t s c m m i t t tm i c r o s c o p y * 辩髂髓嘎蕊舞蚣，辩徉鑫谯瓣惑子激发鼹黢 爨鹣凳巍避稽瀑察帮童壤蠛爨； 嚣懿，敢瓷予共蒸激辩瓣麓囊擞犍惑经簌舞攀器髂壤逢辚梭瓣、至饕攀、黥 学研究粕基瓣黼密度秽 i l 殿冀徽绷姗黑纳蹩要工熊，搬阡拓新攀黼辩促进科学骄 袋矮蠛襄嚣藏爱次菱凝怒爨了襄掌薰蔡懿穆溪，剽薅壤糍予共焦滋强努整墓镞镜 瀚特点撵舔了诲多薪骥敲黎新蔑簿。零鬻掇薅遮投零麓蹑瑾、特点释在墼糨舔 攀上兹戍耀遴稽综述。 盖1 1 黢滟带激发馘耀 一羧慕漤，密凄势予凌襄麓畿羧鬟骞蓑势子爨萋态获迂瓣澈襞蠡熬靛爨 辩一夺党警。想莛，辩鬃满褒足够粼，壤杂产壁秽溉予壤收，麟一次吸皎多卞焘 予；掰谗撒浇予过程，瓣然瓣辩分孚一敬竣投毯个懑擎，每个巍予懿能量凳鬻壤 予夔萋懑耧激获悫懿髓纛之差熬一攀蠹蠢。 比如辩n a d h 酶，懿攀兆子激发情凇下，需擞3 n 雌的光激靛下产生4 取瓣 秘囊竞，褥凌凝蠹予漱淡耩鬻下，霹袋嬲瓣纛嚣蔽舞壤运薮羚竞数t 翔秘激 糍来激发褥粥毒5 魄撼瓣激光。这榉黻撼紫舞巍瓣襻赫戆俦誊释德厢紫筹遐攀瓣 黉靛诲多黻糕，蠢对惩靛瓣添薅叟物搂箍懿褒檠辩越，轰磷究懿蒺酸、虽盘壤 耱棒羟遽豁瓣黼睫蝼剁犍哟簿撬袋7 激姆慈耋饕瓣纛浚。 鉴+ 蔡麓蕈疑悫予共煮翻箍羹鞭罐在生翦簇攀主秘痿用 要妒辍双光子嗷收，必须要求激歉光场有怒舔离的光子辩魔通鬻使甩溅 热竞囊，必蒜燕纛辫瓣懿懿强透獒疹爱鞭嚣子骧浚秘密囊象释。 2 1 2 澉惫乎荧竞赣液瓣黧褥势繇瓣壤论努豁 双巍予焚懋强度撼爨予每荧光耪震静浓度耧澉巍警跃迁羧攀，骥此莓写炎。懿 & m 眺戳鲻讯哦妒乞南确 蕊l 巾，0 凳专实簸象转骞关黪鬻数，餐舞产擞双爨子囊巍鹣凌璇整嶷，i 囊 激先毙强，球魏双走予瓣嚷牧系鼗露熬溢度r ，激辍光凝率毋，勰建子羧救撬 搬矗掰嚣激搬蠛宽矗纨靛蹲数，袁搴黪焚汔秘忽略馨赣魅骢豫熬憾隗下，尝簿攀 遮菱邃予镌 a 霆誊效囊戮囊鎏篆数，q 秀激黢悫浆袅激发瀵率。考瘩太瓣撼 搬强分椎为撇斯分布饼； 融蛰。磊寿婿著，瀚 诋阶白2 爹”，渤 徽 4 将( 2 ) 筑代入( t ) 式即o - - 褥嵩斯光柬下教兜子荧光的空阍分布。磁单光_ 予巍搬 疆囊与入瓣巍疆嚣不麓鸯毙疆静警磐成菠爨，嚣戴攀毙子荧巍疆发霹霉碧； 埘m 。c i f 口筹煳卜若是t “) 武孛麓磁黼鬟鼗。梵瑟避一多清楚袭爨宅袋熬势蠢攘嚣，鬣霪，1 鸯，趣羚瘸 颟出了两釉漩光光强的归化分布圈，豳巾清晰蛾示出：般光_ 予装光的空间静稚 毙攀巍予爱舞奔毒无谂在耩鑫连鼹袭簸逡蘩曼浆懿串，瑟簿魏瀵磺了璇麦予焚毙 鬣徽镜其鬻嚣商嚣空辩矜辨率。 - 蓐一 鬟：攀敲惫擎舞爨籍辩耨镊缝鑫氅褥薮学竞辩斑瓣 蠹糍精耱# 译鞲臻鬻囊毋 轴霞一穗黧巍辩鬻囊替毒辩糕州撬赣鸯耩舔壤酶糇 f i g 美ls p a c i a ld i s t r i b u t i o n 疆鬈啦a l 2 e df l u o r e s c e n c ei n t e n s i t y 瓣 羹象l辩藏荧巍黻戆鬻楚势懿瓣器串鼗缝势鬻爱予，瓣壤蔻蘩舞擎獬 簧耋2 粪熊熬撩美蒙辘麟辩 麓蕊激潦、竞终、谤冀瓿鬻毙镦羧零鹃飞速黢鼷，整懿耩搜零落瓣灭攀 夸囊煞黎蕊羚蔽，蒡擎蹩了失鏊瓣雾i 繁鼹装魏。菰燃悫瑟黎熬激谶蔬爨羹枣麓 一餮，逶攀豁舞菸蔫鬟徽耩。窀整襄戆攀蘩绞熬熬糕藤壤蠢蒸懿。懋懋瓷整罐羧 零越撵箍逡 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赶精度、赢性能的图像测量，假扫描速度慢。三，憝剩煳声光 傻转器1 ，冀突出特患楚捂箍速度捷，曩裁成粥羧广泛。 2 2 2 自麓亨蕉翘撩显擞镜 零小蕊介缨一奄我们设计、磺测的共焦激必挡蠖萎徽镜，它嘲共焦拯搓竞学 系统、蘩骛攥囊l 凌爨系统爨及耘籀警套驱魂装鬟缀疲。毙学系浚竣诗骞簿祭毙终t 缓于躲爨调节，哥慕掰鬟射、透射灏犏振3 静男斌，氇霹迸抒荧巍戒像。撩号爨 溅藏赣系统爱携怒拣警台驱魂装纛均交计算瓤攘裁尧袋。 一，巍攀系统 黼2 0 为共焦织捺驻霰镜鹤光学系统组卷，有蠹射濑透辩辑斡麓佟方 式。 鼬2 。3 翻l i 秘争i 溅萜转泌酗dc 漱越l c j 峨蕾妇f 铺c | 料 攘2 3期律赣翥装煮麴籀盛期攮救光壤嬖 h e - h e 激浇器发出的激光经扩柬镜扩柬厝，改瞽了光束质量，( i ) 在反射式光髂中： 第二章双兜乎共焦扫接显鞋键燕生赞鬟学上熊瘫用 光经过反射镜l ，2 蒋进入格兰棱镜，选撵合适的角度，光犬部分反射质通过肼 波片p ，最后经物镜l l 聚焦在物体的某一点上。由样品反射藏散射的光被l i ( 聚 光) 收集再进入格兰棱镜，只有包含物体信息的光子可以通过格兰棱镜，再由物 镜l 2 聚焦，经过针孔进入到光电倍增管的入射口上。光前后两次经过1 4 片， 调整波片就可以改变光的偏振态。圆在透射式光踌中；拿去反射镜1 ，光直接 经反射镜3 ，甥镜l 3 聚熊照射要4 物点上，物体的遴慰光技u 收嶷，缀偏攮片p 艨进入掺篓援镜。遴过调整俊振冀弼以改变竞的偏振态。 袭嚣耱维态巾，光电穆增戆出来豹龟售号经一a d 卡3 转纯为数字蕊号送 入诗算撬，经诗葬巍楚莲惹在诗雾橇熬鬟示m ( c t t l 3i - 将样熬图像显汞邂采。另 辩由予该a i d 卡带努i o 接叠，遥道诗算辊爵接搿发爨数字信号( 舔赫渖 驱动与 平台捅连豹两螽步迸亳税转动，就珂疆实现平台静二维扫播。 鬻中用到韵各个元器件韵参数建：光源嫠波长是6 3 3 n m 的h e - n e 激光器， 功率怒2 3 r o w ；扩束器可作三维调攘，光电倍增管为l p 2 8 激，光谱响应范围是 1 8 5 - 6 5 n m ，在6 3 3 n m 处阴阳极辐射灵敏度分剐为2 2 m a w 和5 0 0 0 a w 。 二，电机控制 弦们采用穆动载物平台进行扫掐豹方式，装颦所用扫描平台共有三维，水 平面上的二维用计算机控制，实现x - y 方向上的扫描，竖煎方向上通过手动调 节。水平面上二维各用一个步避电机轴连一螺旋测擞器驱动。反应式步进电机有 a b , c 三棚，通电方式采用三楣六抽控制方式，即a - a 融b 一8 c c a 糠魄通电 顺序，如果避电顺序相反，则弼使嗽机反转。x 方淘的步遴嗽扭毂a ，b ，c 三粳及 y 方向上步进电规蛇a ，b c 三担逶过各囊憋功率放大嚣与a d 卡豹数字塞输出 邋遵d 0 0 - d 0 5 撵连，实验嚣孝谤莠撬努聚彝这些端爨板次发送数擎量 0 l 酗3 珏黻h 稻珏鞋轻o c 精潞壤舔羹差 郄胃产奎芷蠢静懿逶鸯派序。y 方淘静逶毫 情况疆瑟类骰。实验对，先诖平台酌x 蠢惫运动两辩窟动a d 卡采集数据， 每发一个脉冲采集一个数据。一行采集完以稀，商y 方向电机发一个脉冲，使 i o 第= 攀袋懋予共焦瓣熊显辍镱袭曳鳞瓣学上鹩斑蓐 平台程￥方向穆霸一个位穆。乏籍沿x 方向邋阐，在返回时过程中，阋样采纂 数据，霪毵上两的过糨，即可蜜现弑y 乎藏的电机控带4 和数搬采熬。 三，羧蒸蘩嶷 樽懿凝予微动平爨上，当平台捆攒时，幽梯熊上聚焦焱她擞感的光( 艨射光 蠛透瓣毙经聚焦透镜套聚在巍露黪罐譬蠹，产囊瞧信号，遴入诗葵撬，塞撼焱 掇内瓣采熊卡避撂填擞转换，襻天数携替痞器审。流程黼磐下； 霉熬蟪蛙嗵 楚数爨稳定 雩鏊缝靛l ，一定簧骞篱撩箨 攘读鏊魏疆3 ，裁凝r d r y ，憝嚣隽蠡 读藏地址+ 2 ，得骶字节，；谶熬地址+ 3 ，褥漪掌常 f i g u r e 之蔫t h ed i a g r a mo f a ds w l t c h 撩2 4a d 转按淡糕隧 藏遴撵，琴麟褥缓黪磊蓥转揆蓬髹，褥每羧簿鹫霪v 键邋天爨存惹泉， 宠袋黯簸播熬采褰。 鲰= 鬻辩瘫予落爨耘撩显赣穗蕤袭耨暇攀主羲瘫瓣 鼗， 溪德瓣鬟黎秘簸蝶 秘黼a 璐卡暴煞剡靛数握帮艇张显示辩童避承篷榉熬鹣黼豫，蕊接w 馘鼹 襄冀簸黎。瀑幕童爨娥熊凑鬣表愁躺灏爨舞箍爨像瓤燕爨蕊辩攥窬，鬟霞祭怒舞 办浚筵饕嚣豫转毯惫w i n i x ) w s 串爨罄遥整鬻懿瓣蹬爨黧潞裳鬓爨。懿憝赣 爨要受缘照激警爨嵫磐，纛戮煮，馊褥爨豫燮抟獭蠛或囊擎澍，溱蹩蹇囊戴瓣魄 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党强足够大以慰群熬逑器双走子激靛。懿在党黪申撬入薤多 躲狰捱缭器，磷对越 莰激毙凌糖辘攥纛楚鹣辣i 孛嚣蜜秘辕捧壤交避抒谯纯饕莲缫m 1 。 舄一藏熬蛰逶整镞镜襁诧，黻党予荚焦显徽镳淼扩散蠡数豹鬣里斑簧小，宠擎 传递滋数的遗颥带受巍。慧静来说，t p i 蕊1 4 其弩多方面瓣魏鹣性：一) 它爨寓报 舞熬空鬻弱壤特煮秘分辨能秀。( 二) 载毙予装毙波长远搿激菠巍波长，霹避免 激发光辩激光探铡的影响，能实现嘛缅溅像。翰甲探测滤波。而麒瑞利敞射产生 懿鹜爨蝶声夺，嚣象瓣魄度寒。( 三) 霹用红乡 竣近红终激光终蠢深，出挚经舞 光在擞物缀织中的帮遴力强，w 以黼混j 嫩样品波面以下被深( 2 0 m 嘲处进行成像 观察。( 职) 用可见搬区的光学元件。可以获褥綮外光区的衍射极限分辨辫，降 诋光学露律在紫辩嚣鹣色教。( 纛) 在焦点以终不发生荧竞潦鑫瓒象。 1 9 9 0 举美国c o r n e l l 大学的d e n k 等人用t p l s m 获褥的猪特激体细腿分裂期 熟染鬯俸懿荧毙豫，爨管辑愚激巍波长势6 3 0 h m ，瞧荧炎豫懿努辨率却这2 0 0 r m 定表，越遭璞剩投戳羚辨搴终3 2 0 h m 。紫羚莞懋激色剡瓣避搭d n a 捧拯避* 浆像 瓣瓣1 3 秒，经强分钟鹩激光搦撼照射器显徽像鬻柽 曩衰减。 嚣瓣，謇蠹一鏊研究王箨者拣据爨一耱瘸瘸裁竞予荧兜诊赣瘗痰豹精蠢交 1 5 1 ，窭酸然莱镣嚣豹瘸维缀懿双毙平荧光有鞠簇静双璋，髓越常缀织簧 j 没猎。戳 党予共蒸挡箍鼗激镜程堂凌医学矮壤戆瘫霜皆鸯藩薮太晦粪势，零 起广犬辩学塞 们荫横失关注。 慧三章辚窕惫寰辩醴务瓣孛搀瓣睁骞蕺方法蘩特卡梦鸯洼 第互章研究光在混浊介质中传输的有效方法一羧特卡罗方法 3 1 萼l 富 足球比赛开始静，裁判往键用掷硬币的方法决党双蠢避玻躯骞内。这释蠢法 瓣方都能接受，因为艇瑟鲻上秘朝下黔投会楚相越姻，墩裁怒说撬率舔是5 0 。 致在，瑕懿我嚣j 簇地上搀一令燮度誉筠麓、形状不攥辩翡多瑟髂，鼹 禁一令疆赣 戆躲糕率燕多少2 恐始没蠢太缝懿遴。羧獒l 蛰繁懿蠢法其实缀楚攀：怒这个多嚣 锩敬又一羧豫链戆上授，数爨该嚣麓鳃携次数，然蘑髯豫毅总懿毅菸次数。这 耱簇凌鲻纛鳃方法实鼯土藏燕蒙特枣箩方法。越它囊垂藏为一种研究辩学耩鬻鹃 蠢法，粼要熬凌予礅憩藏耀瓠毛嚣冀嗽蔹疑m c 瓣p l i s 等入n 3 。第二次氆并大战末 藕，穗辩在l o sa l a m o s 轿究中予在鬟嶷褚掌毒串扩散翊麓对，藏蕊这个问艨毽觜的 耪理过程鼓然简荜，骰计葬璧犬得濂入。m e t r o p l i s 程1 9 4 7 年发表的一篇文章中， 捺述了饱稻港时弼的计算枫方法，并第一次使用了“m o n t ec a r l o ”( 蒙特卡罗) 这 个名字。西为这擀方法要用剜大量的随机数，而在随机数的使用上，世界上没有 一个城市能够比褥上嘏中海之滨的赌城蒙特卡罗。闲此，这个名字撇快救丈家接 受了。 絷特卡罗( m o n 艳c a r l o ) 方法，又鞯随机拙样方法，与一般数值计算蠢法辩本 旗匿别，它羼予试验数学的令分支，剩耀隧帆数遴程统计试验，凝求褥鲢统计 特征毯瀣均、壤率等作努姆磐阏髦的数蠼旺1 ；在痰愿叁亿矗地c a d o 方法酵，妥 求产生懿照瓠数窿歹痰褥会该熬规交曩特定懿壤攀羚毒。嚣产生鑫翳将嶷懿、苓 均匀辩禳搴努毒瓣蕤撬鼗垮嚣，胃符夔骞洼燕瘫产篷一耪玛麓分鑫鞠髓撬数彦 戮，然蓐霉设法转换藏特爱要求缒羲攀势蠢戆瓣裁数枣辫，魏屹器舞数字辏擞试 验戆羧入交囊黟瓣逶符搂羧求瓣。 蓦奉步骤舞下：1 ) 建壹概率模型，箨潜所讲究韵商鬻梅造一个符合其特纛的 弑率模簦濑极攀释，虢祝变量鄂。镪括辩菲确定毪鲟毯，颓把其体阿鞭交为藏 繁三章 瓣巍轰褰震波舟艘中终辏纂蠢效靠浚一蘩祷卡努嘉淤 率问聪，溅立概率横嬲；2 ) 产生随枫数_ 謦弼，律灏系统的抽榉输入进行火豢的教 字模摈试验，褥蠢l 炎懿瓣摸攘试簸缀；3 ) 辩骥羧馘狻薅莱避抒统诗蹩溪诗癸频 率、璃鏊簿褥摄嚣，缭疆所慕麓牒孵解和簿熬耩瘦豹嵇静。m o n t ec a r l o 法w 戳 建采求瓣潦些棼臻逛缎游蘧，特掰燕瓣王程技零串豹数学模熬 藤戆。程一般熬麟 辑法或数壤法求藜遘爨疆滩辩笼冀脊效。 髓辫蕊健毒 算枫技凑螅飞速袋餍，豢特卡梦滞涟已经袭原子洋工糕豹攀埠攀耩 寒孛羧撵了疆箕耋簧熊侮溪，劳娃熊猿黪夔襞盛广泛庭爨予谤嚣耢理窝魏瑾灏程 瓣荟令秀麓，轰毙予程懑洼奔震串撩撵特毪懿疆究摊侠了一令灵活蕊叉蕊耩的途 径。囊簌w 数o n 辩a d a m 渤第一敬戆紫特卡罗菇法甍夭舞激懋每奎螺缓燃瓣蟾 互终麓逮鹱壤疆慕，鼗黪专爹蠢法愁经广泛逡趱寒搂箨熬簌璧戆缝缓孛麴终赣 进程，谯滚个过程懑中，该穷法必褥辩了多次谶滋沣h 3 。 穗舟鲻雳蒙特卡爹露法磷窥激巍每生耪缀缓襁互露焉乏籍，毙结爨零埝冀串 往鞲鼹强个基本骰餮；簿一，魏举敲褥臻谎秘，毙静分京诫烫蔫静态努糍一怒零 隧黪黧獬键戆；第：，黪蠢懿奔壤襻试为是鬟糍瓣匀豹浅学蠛壤 第三，务瀵戆 舞袈举羧扶为是垮麓懿，遮襻爨瀵? 憩在奔凄内瀣蠢线舞接，滁襞暖睃娥被簸 射，介餍姻透赛被认为怒光滑艘，辩按按照棼淡承定律发生镳灏艇射；最戤，攘 整个谂文懿诗冀中帮忽螓了竞魏耩辍键。 蠡3 2 熬巾耋要参数濑辙椽蓉筑 零谂文攘逮嚣繁特卡箩翥援戆臻趟莛：竞寨瀵避透镜会蘩燕一争妻耪缀蠛蠹 绺黉输势槎组缀两都隳煞，该搂攒巾，模型燕焉黻赛熬，箕麟鼹藤下麓参数潦撵 透：嚣发d ，瓣鬈攀箍 教瓣蒸数| | 。，蔽牧系簸秘。，糖薹撵髑蔟数塾 璇藏数翁 蔷商羚镶霞子g ，巍乎窳蘑较燕脊潦衡蠢，丸瓣巍学褪始裁薰敝赋秀l 。熊燃真 窭戆缀缀攀胃魏燕笼黻蹙靛，毽怒凝嬲鼙菝这徉墩烂毽，受餮谈缀羧麴窆粼势鬻 太零遴遴夹等竞子嚣奎溺势蠢，繇辩扶鸯荛舔建焉礞雯熬。壤毁蓑数| | 。秘教瓣 蘩三章辑究竞巍瓣攮舞鬟孛舞羲抟富燕露浚豢特卡罗嚣洼 系数i l 。分别定义为；每单位无限小自由程中光警暇收和散射的概率。两次散射 乏瓣瓣糕离穗隽鑫国簇，我嚣薅在下垂详缁奔绥。褪鹫裕蒡l 畚数驻。被定义为： 单位路径上光予相簋作用的概率，像是吸收系数和散射系数的总和。备向辩性因 子g 鸯h e n y e y - g r e e n s t e i n 相透数涎缀公式孛瓣数射受衾弦蕊靛警鹭蓬m 1 。o 1 ) 灸7 辫一令裴均每分毒遴鼗p 敬襻，我销缓莰窿在一夸嚣襄壤夔鼗x - - f ( 参) ，谈 晒数把善糕( o 1 ) 映射铡x 匹( a ，b ) ，这样变量鞠就餐了一巾一对疲熬赕射，瓣霹 以导出下灏毂概率辔戏了： 尹l 歹秭善sf 壤) l * p 簿孝兰氧 域者p a x 这壁淄耀了笋器芝臻l = 1 。 摄懿垒鸯程 鬃褴分布嚣羧镕眭l 萄式重裁整瑗，露褥弱： ( 1 豁 租耸 尹瑟不 = ：- e x p ( - e a ) ( 鞠 霹滚将这个豢獠分奄丞数鹃毽鬟绦一个均匀分布韵鬻瓶数掌，谈等式可戳 梭薰蓊蘩瑗为一个参长禳： 是。堂 | | t 或者用善代替( 1 一孝) ： ： 鑫：地塑 f t ( 1 l 国 豳予妇( 掌) 的平均值为i ，所以是- l 耻t m 域| l t + 鉴0 必一个搬子葺珏缀织之越 发生蝴互搏月鳇平均皇由程( m f p ) 。必蓑攀起熙，我艇熙 聪誉是1 寒袭示步长， 嗣_ l l ：巍出糕氇裁是兜子嚣避戆步长蠡羰下算式生袋； l = t i n g ) 1 7 墨，海孚藕襞羧毒凝重变证 入射燹子裙始载蓬羧赋为l ，搬子静涟辩每一疹帮将膏鄢分鞍枝、部势被敬 辩，螽予蔽牧静存在靛会茨生光子税重盼衰减，设n - 1 次敷射后缀续稗输前淝子 黼较璧为w ，粥第n 次磁獾麓较重盼交纯为： 簿三章研究毙褒瞧洼奔疆串转赣羲蠢簸方法鼙特卡罗方法 w 曩- 帆lp “i ii + i t1 ) = w a 1 * a l b e d o ( 2 3 ) 式中，为组织的散射系数。斗。为组织的吸收系数，a l b e d o ：肛以肛丑+ 肛。) 为组织 的反照率。因此，经过第n 次碰撞箭，光子被吸收的几攀为e w ，l 女( 卜a l b e d o ) ， 生存儿率为( w 。l * a l b e i x ) ) 。 嶷毒赫权繁躲光子怠姆会在棚曩俘用点发生数射攀舞，在每个步长完成之 蘑，光子熄接会被吸收藏敷射。 鞠，党子静数瓣 竣光予由繁m 个位煮敬射爨第m + 1 个使善辩，两个谴鬻矢和光予运动方商 静单钕矢努鬻袭示为t 、瓦，和+ 。、瓦+ 1 翔鞠l 所示，选取一个原煮固定 在第m 个位置鞠坐标系x l y l z l ，令铂鹂方向岛瓦一致，y i 巍包含z 1 蛰垂童予氟 i y m g 3 1t h es w i t c ho f t h et w ot 妇n c ef r a m eo f t h ep h o t o ns c a t t e r i n g 图3 + 1 巍- t 发生数射 l 萋蘑坐撂转羧图 难标系孛x y 乎霆弱一令警瑟p 凌，z l 粼与平覆p 蓬耋a 浚毛、o 。在x y z 坐标 系孛盼方辩余装筐秀( 段，以j 致) 秘一t 群，芦。= ) ；瓦+ 在x l y l z l 蟹檬系串 豹方秘角为( 反妒) ，两组方向余弦之阔静关系诃戳遥过爨标系旋转褥巍，酃： 纂三章臻究悫燕瀑浊舟蓑串舞囊舞毒簸方法蘩篝卡罗嚣法 段黢s 妒一终s i n 移+ p = c o s 8 o ，热c o s t , 一弘y s i n 妒) 十声，c o s o 致= 一厩c o s s i 鼗0 + 敝c o s 0 ( 1 8 ) 巍数瓣事磐孛，爨黠魏转蹙拶秘方袋囊秽遴褥绫谤彀群，其审孝毫鹣嚣l ，妒 殴2 嚣】 ! 薹x l y l z l 坐耘系孛臻转麓余弦豹壤攀势凑哥鼹数射添数来搐述： p ( c o s 0 ) = 磊嚣盂尹l - 9 2 嚣0 9 ) 列l + 9 2 2 9 c o s o ) 2 泼溺散霆由l - i e 啦y c y 帮g r e e n s t e i n 。嚣( 1 9 4 1 ) 蓠先鬟壤鹄，姥赡g 为备濑异毪 霾予，等于镶转角余弦靛警均氇，j a c q u e s ( 1 9 8 7 ) 等人瀵过实黢褥赉 h e n y e y - g r e e n s t e i n 黼数能够很好地描述组织中的单散射事件删，根据( 6 ) 斌，可 黻嚣翅夔凝鼗善寒裘零c o s o ： 莎。怯卜。一畦2 卜 。蝴 l 鹫- i ( g = 辑 澍乎方位角舻，在0 和2 靠息蝴，它的取榉为： 矿= 2 嚣善 端l 如果巍平的出射燕舞瓣接近缎嫒黢甄熬羰线，墩敷是谖l 。| 均。9 9 9 9 ，粼么，霉弱 下式絮勰定党予鹃糍方爨； 鳓4 = s i n o c o s 妒 或= s i n o s i n 妒 黢= 鞠饿黢) s 荸 警段为纛值时，戤溯缸；) 的值为l ，当以为敷谶时，瓤掰r 协；) 盼值为一1 ，经过 寿寿 i l l l 段 班 豢三掌错窕是菇纛潍羚裁簪簿赣蕤弩兢寿溱繁特卡梦方糖 默上诗蒸，光子的方向黼i 褥到了更耕。 嚣，藏予浆咎臻 竣搬警霆繁醚个搜爨懿x y z 搬糕攀瓣燮榕搀捧静y o , 荔小数射方巍衾激蠖 受驻。彗羚# 0 ，辩第辩l 拿注燮熊x y z 垄耩蓉戆登爨疆0 群澳： 蔑孛， = 一趣孝，热为巍学移动鹃多靛t 辫= 捣+ 胁为鳃缀衰减繁数雹蠲稽溅襻 鬻系数。 魄3 2 t l , t e m o v e m e n t o f t h e 癌缒冁 辫3 2 兜子咎麓录意嚣 六，淹带瓣茨瓣 激擎i 毫魏瓣绫骛簸赛辑藜拳誉鞭鬻，考蕊缀臌肉巍子程够敬散射糍攘稽输 辩透葬辩，将育最射鞫遴赫。藏莉强攀激落淫承麓瓣系数籍漤； 蓥 私私澎羚繇 黼 尝 | 薄 y 纂三掌 鞯巍轰瘫涟浚舞蘼串鼹辕篓赣熬露蔽一肇撩专笋背蠊 焱媳。五1。ssinin2：(o谚-+0谚)+辫 谚。燃恁 n i s i n o _ i2 壤s i n e ， 荬式串聪舞太鬟囊，磷攘遴熬蹩，氇、毪分鬟舞蠛燃鼗癸器懿麟懿攀；襞嚣l 撼臻 薮撬数霉e 誊善冀嘏) 对试舞炎予献边赘述逡趱激* 嚣瓷拳s j 蛾霹，赡菰簿嚣 予菱黧斑薇煞；鲡暴溉子瓤逐爨述逡恣去，蕹簿譬鼗艇莱鬻整皴设爱宠麓擞谶势 鑫戆蠢法，箨鸯筵舔控裁戆卡瓤涮琴褥黠京遂褥藻黥。 电，舞警鼗鏊蘧答戆棠瓣象赘 程禳褴串，竞带瀚行为鹪褥娥楚个赫臻澄虑静闯舔。载霆穰小辩溉子 豹抟耨磐产生狠徽弱黼倍母，警光学静税重降鲫一个既定最小值爝，例如；l 甜_ 5 ) 薅，巍予游苓蒜禳鼹繇。娄舞挚入瓣蘑，魏纂瀚子羧羡瓣蠹奔矮，藏者逶裁撼塞， 那么谶光擎的杼为就缝庶了，也不辩跟踪了。 粼簸麓建，一个炎挚在套豢斑熬熬令搂缀蟪程魏臻寒? ，鉴簿一争党子熬 鼷踪拣礅志后，壤势娥艏下一令党皆逶褥跟黥，撇此锤环，赢剿所设定的溅予数 金郝跟踪寇毕，这里装搬瓤约爨；鞠是蒙特卡努蠢法是一静缎圣 撰授魏帆撼挺熟 蠢法，葵癃；麓囊统诗试骏孛隶簿襞话褥鬣蓬露戆糖解簿藤戆羧馕。霆魏黎辩瓣爱 突静每窳兜毯含麴淞学数誉耱掇夺，鍪少螫火警l 护。 鲻熬绺溅羲溪 囊蘩掰逑s 蘩撩专爹嚣浚遵鬻器簧鞭必豹诗冀黛游，我稍在髂入芏箨翡蓦黻主， 暴焉酬嵇丰诿富精篝诶获释，赣绦囊翟謦巍举黼瓣 濞辍累凌之瓣穗海疆疆 移植，粼辩采黼一势小技巧来实域避葬速度黼褥黼。下圈为难程序韵流稷黼。 - 抖 繁篓章鞣巍竞整潍浚奔壤审转赣瓣奢蛙寿法蘩特卡筘蠢潦 闶 、。 群* 第兰章臻究是在滟浚奔覆串转篱缒霄效毒法一黎特卡爹舞法 糕嗣说明；首先根嘏入射条件设定起始跟踪点确定下一个光子行避的方向 和步长，判断是秀能撞击劐边界，是：则前进到边界，考虑