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The use of the Henyey-Greenstein phase function in Monte Carlo simulations in biomedical optics

机译：Henyey-Greenstein相位函数在生物医学光学中的蒙特卡洛模拟中的使用

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Monte Carlo (MC) simulations are often at the heart of the testing procedure in biomedical optics. One of the critical points in MC simulations is to define the new photon direction after each scattering event. One of the most popular solutions is to use the Henyey-Greenstein phase function or some linear combinations of it. In this note, we demonstrate that randomly generating the angle defining the new direction of a photon after a collision, by means of the Henyey-Greenstein phase function, is not equivalent to generating the cosine of this angle, as is classically done. In practice, it is demonstrated that for a nearly isotropic medium (asymmetry parameter g similar to 0) this discrepancy is not large, however for an anisotropic medium as is typically found in vivo (e.g. g = 0.98) the two methods give completely different results.
机译：蒙特卡洛（MC）模拟通常是生物医学光学测试程序的核心。 MC模拟中的关键点之一是在每次散射事件之后定义新的光子方向。最受欢迎的解决方案之一是使用Henyey-Greenstein相位函数或该函数的某些线性组合。在此注释中，我们证明了通过Henyey-Greenstein相位函数随机地生成碰撞后定义光子新方向的角度并不等同于经典地完成该角度的余弦生成。在实践中，已证明对于几乎各向同性的介质（不对称参数g类似于0），此差异并不大，但是对于通常在体内发现的各向异性介质（例如g = 0.98），两种方法给出的结果完全不同。

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