Влияние многократного рассеяния света на наночастицах диоксида титана, имплантированных в приповерхностный слой кожи, на пропускание излучения в разных диапазонах длин волн

Методом Монте-Карло проведено моделирование распространения излучения различных диапазонов оптического спектра в приповерхностном слое кожи, частично заполненном наночастицами диоксида титана с объемной долей 0.67% – 2.25%. Это соответствует максимально допустимым концентрациям частиц, наиболее эффективно ослабляющих излучение в режиме независимого рассеяния. Выполнено моделирование пропускания излучения с длинами волн 307, 400 и 500 нм слоем кожи толщиной 20 мкм и рассмотрено влияние наночастиц на изменение вклада фотонов с различными кратностями рассеяния в пропускание. Показано, что введение наночастиц приводит к уширению распределения фотонов, прошедших через рассматриваемый слой кожи, по кратностям рассеяния и к сдвигу максимума этого распределения в сторону большего числа актов рассеяния для длин волн 400 и 500 нм, причем эффект для λ = 400 нм выражен наиболее ярко. Увеличение кратности рассеяния фотонов вызывает удлинение их траекторий в среде и является причиной увеличения диффузно отраженного излучения и, вследствие этого, уменьшения пропускания.