Strahlenverfolgung mit Hilfe der Reziprozität

Zusammenfassung Konventionelle Strahlenverfolgungstechniken wie die Schießmethode haben viele Schwierigkeiten, wenn sie auf die Tomographieanalyse angewendet werden. Zum Beispiel: (1) Kopfwellen werden generell nicht einbezogen, (2) es wird in der Regel ein einziger Strahlenweg für jedes Paar von Quelle und Empfänger angenommen, (3) eine große Rechenzeit wird in einem Zellstrukturmodell für viele Quellen-Empfänger-Paare benötigt, und (4) es ist schwierig, einen Strahlenweg in einer komplizierten Geschwindigkeitsstruktur zu finden. Eine neue Strahlenverfolgungstechnik kann diese Schwierigkeiten überwinden. Diese Technik basiert auf den zwei weithin bekannten Prinzipien: dem Reziprozitätsprinzip und dem Fermatschen Prinzip. Der Algorithmus wird in zwei Schritte unterteilt: (1) Berechnung der Laufzeit des ersten Bruchs an jedem Gitterpunkt und (2) Schätzung der Strahlenwege unter Verwendung der berechneten Laufzeitdaten. In diesem zweiten Schritt verwenden wir die gesamte Laufzeit, die die Summe der Laufzeit von einem Quellepunkt und der von einem Empfängerpunkt ist. Ein Minimum der gesamten Laufzeit repräsentiert die Strahlenwege des ersten Bruchs. Daher kann die Methode nicht nur einen einzelnen Strahlenweg des ersten Bruchs behandeln, sondern auch Mehrwege sehr einfach. Auch die Methode kann auf die Strahlenverfolgung für reflektierte Wellen angewendet werden, da stationäre Punkte der gesamten Laufzeit entlang der Reflexionsgrenze Reflexionspunkte werden. Beispiele mit einfachen Modellen zeigen, dass diese Methode ein geeigneter Ansatz zur Strahlenverfolgung für ein Zellmodell ist.