Raman效应与荧光产生机制不同之处在于前者不吸收激发光 ， 而荧光是物质在吸收了外来激发光并通过光化学过程后发射的波长长于激发光的光 。
16 对于生物组织体这样的混沌介质 ， 若以超短激光脉冲入射 ， 则出射的光可以按照其在组织体中传播的时间被分为三类 ， 分别为弹道光or ballistic light、蛇行光 or snake-like light和扩散光 or di 。

8、ffused light 。
各自特点分别为：弹道光光子具有相同的且最短的光子飞行时间 ， 在光的入射方向出射 ， 且保持了入射光的相干性；蛇行光在组织体内的飞行时间略长于弹道光 ， 其出射方向分布在入射光方向周围较小的立体角内 ， 且基本保持了入射光的相干性；扩散光在组织体内传播经历的飞行时间差异很大 ， 出射方向几乎是任意的 ， 不具有相干性 。
基于此 ， OCT与DOT两种成像方式的区别在于前者应用早期到达光（或弹道光和蛇行光）保持入射光相干性的特点 ， 而后者是通过检测经过组织体的扩散光来实现的 。
17 Photothermal effects 是由于组织体在曝光时间内吸收了激光的能量并使其转化成了热 ， 最终的结果是造成了组织 。

9、的热损伤 。
18 在Monte Carlo simulation 算法中 ， VRMC和AMC的主要区别是：AMC中光子的行为与真实物理过程一致 ， 光子依概率或被完全吸收 ， 或被散射；而在VRMC中 ， 光子被处理成具有一定初始权值的光子包 ， 每次与组织体交互作用时 ， 该光子包按照散射概率和吸收概率被分为吸收和散射两部分 ， 并对权值进行修改 ， 因此 ， VRMC的计算效率比AMC高得多 ， 一般用106个光子包即可达到满意的近似结果 。
（给出答案含义即可）19 选择光电探测器时需要考虑的性能参数主要有光谱响应范围、量子效率、响应时间和可探测的最小辐射功率等 。
20 光电探测器的噪声主要有1/f噪声、热噪声、产生-复合噪声、散粒 。

10、噪声等 。
对于含有噪声的周期性微弱光信号的测量 ， 可以采用锁相（或phase lock）放大技术或取样积分（或厢车平均或boxcar取样）技术改善信噪比 。
21 用于样品浓度和光谱之间线性关系关联的回归方法中 ， 偏最小二乘PLS相比多元线性回归MLR和主成分回归PCR更具有先进性 ， 计算结果更为可靠 ， 模型在实际光谱中的可解释性也更强；而拓扑学方法和神经网络方法等常用于非线性关系的关联 。
22 DOT成像技术不能沿用X-CT技术的图像重建算法 ， 是因为扩散光子在组织体内传输过程中经历多次散射 ， 其行走路线不再是直线；当应用非线性优化方法进行DOT图像重建时主要难点是微扰p的计算和雅可比矩阵的计算 。
23 血氧饱和 。

11、度是指血液中氧合血红蛋白的容量占全部可结合的血红蛋白的百分比 ， 即血液中血氧的浓度 。
目前 ， 血氧饱和度检测的临床应用主要有以下几个方面：动脉血氧饱和度检测、脑血氧饱和度检测、肌血氧饱和度检测、胎儿血氧饱和度检测和癌变组织血氧饱和度的检测等 。
24 时间分辨DOT测量系统通常采用基于光电倍增管（PMT）检测器的时间相关单光子计数（TCSPC）技术测量时间扩展曲线 ， 对该时间扩展曲线进行积分即可得到出射光的强度 。
25 Photodynamic therapy的基本要素是氧、光敏剂和光 。
二、简述组织中光传播的Monte Carlo simulation的主要步骤 ， 其中重点说明五个随机数是如何设置的；并说明组 。

12、织中光传播的MC simulation 的基本优势 。
（12分）答：组织中光传播Monte Carlo simulation 的主要步骤如下：1） 光子初始化 photon initialization：假设从坐标系0XYZ的原点位置（0,0,0）发射光子2） 步长的确定 ， 也即光子行走距离的判定设某一步长为 ， 总衰减系数是单位长度发生吸收或散射的几率 ， 可以证明 ， 光子在组织体内自由行走的步长大于的几率为 在步长为之间发生吸收或散射的几率为：随机抽样可得：光子与组织体两次交互作用之间的自由行程的随机产生公式为：其中为域均匀分布的随机数 。
3） 在交互位置 ， 光子与组织体作用方式的判定在交互位置 ， 根据其局部 。

13、光学参数值 ， 光子的散射概率为 ， 吸收概率为 ， 于是可用另一个域均匀分布的随机数用于光子与组织交互作用的确定 ， 即若， 光子被散射而继续随机行走；否则 ， 光子被彻底吸收 ， 重新发射一个光子 ， 重复以上过程 。
4） 若光子被散射 ， 其后行进方向的判定当光子不是被吸收而是被散射时 ， 假设光的散射沿原传播方向为轴对称 ， 用极坐标来描述 ， 其散射方向由相对于原行进方向的方位角和散射角即决定 。

稿源：(未知)

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标题：生物医学|生物医学光子学试题及答案( 二 )