吕 博，王永明

(上海师范大学天华学院 工学院，上海201815)

基于Monte Carlo仿真的降低光谱散射方法比较研究*

吕 博，王永明

(上海师范大学天华学院 工学院，上海201815)

散射是影响光谱分析与检测技术精度的主要因素，使光谱分析的基本线性定律——朗伯比尔定律不再成立。基于 Monte Carlo仿真对 3种常用的降低光散射的方法进行比较分析，即偏振差法、附加吸收剂法和空间滤波法。3种方法都是通过提取出弱散射光，线性化光强衰减度与吸收系数关系。提出线性度可以由透射光的光程方差判断。弱散射光的光程更短，光程均值更接近介质厚度，光程方差更低，但是光强也更弱。对3种方法在不同散射系数的透射光时间响应、光强衰减度与吸收系数关系、光程方差以及光强进行比较，表明偏振差法相比其他两种方法效果更佳。

偏振差法；附加吸收剂法；空间滤波法；Monte Carlo

0　引言

由于不同物质对于不同波长光波的吸收和散射的响应不同，光谱技术被广泛应用于各种物质属性的分析与检测[1]。然而不同物质的非均匀性与高度散射特性是造成光谱检测与分析结果不准确的主要原因。散射导致穿过介质的光子光程大于光源与光检测器的距离，同时光谱分析的基本线性定律，即朗伯比尔定律(Lambert-Beer law，A=μad)不再成立。如果能够克服光子在介质中散射的问题，则可以极大地提高光谱检测的精度和应用范围。所以，在光谱检测分析中大量使用了降低散射的方法用于提取出弱散射的光子，达到最终提高光谱检测精度的目的[2-4]。……