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球形粒子的散射特性分析

在Mie散射和瑞利散射理论的基础上 ,模拟了单个粒子的散射图象  (本文共3页) 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

非球形粒子光散射特性分析

近几年来,从纳米粒子以及亚微米粒子的散射光中所携带的信息去分析这些粒子内部结构和组成成分以其无损和快速的特点而受到了广泛的关注。离散偶极子算法能够计算任意形状以及各向异性粒子的光散射,本文用其分析了一些典型的非球形粒子的光散射特性,其中包括烟尘粒子,含杂质的海雾粒子以及血红细胞。对于这类粒子的研究在大气污染治理,无线激光通信和人体疾病监测等方面有着重要意义。本文介绍了几种描述无规则形状烟尘簇团的分形模型,提出了一种改进的簇团模拟分形模型。用改进之后的簇团分形模型构建了空隙率不同的烟尘粒子,分析了烟尘粒子散射特性受空隙率和组成成分的影响。根据海雾形成的微物理过程,由晴空条件的大气溶胶的成分以及粒子尺寸分布给出了海雾形成过程中尺寸分布的变换情况,计算了无线激光通信受海雾影响的特征衰减,反演了能见度与含水量的关系并与经验公式做了比较。根据血红细胞的形态参数,构建了血红细胞双凹碟形的模型作为正常血红细胞的模型以及月牙形和椭球形作为病变血...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

《工程热物理学报》2009年08期
工程热物理学报

非球形粒子的散射特性分析

本文首先利用T矩阵方法计算了复折射率吸收指数和折射指数变化时的椭球粒子和Chebyshev粒子在不同等效尺度参数下的光散射特性,并与等效的球形粒子的光散射结果进行了比较;然后分析以上两种类型非球形粒子散射特性之间的关系。结...  (本文共3页) 阅读全文>>

南京信息工程大学
南京信息工程大学

云粒子散射特性分析与测试技术研究

卷云在大气系统中起着十分关键的作用,毫米波气象雷达由于其波长短,并且更易实现高增益、低旁瓣及较好的角探测精度和分辨力,可以探测到卷云中直径尺寸较小的云粒子。论文主要研究了卷云中冰晶粒子的散射特性以及通过微波暗室对粒子模型进行了实测。(1)利用矩量法对不同尺寸、形状的卷云粒子在94GHz频率下的单次散射特性进行了计算分析,并对多个相同粒子以及多个不同形态粒子之间的多次散射特性进行了理论计算分析,总结了影响散射结果的重要因素,尺寸大小、形状及等效介电常数等,并在等效球模型基础上结合实测环节需求,对球形和长立方体形状粒子进行了计算分析。(2)根据卷云冰晶粒子的物理参数,制作了与其相近的模型,并且对模型在10GHz频率下的散射特性进行了理论计算,并根据电磁相似理论考虑了其与94GHz频率时的简单缩比情况,提出了在10GHz频率散射测量系统下的94GHz散射测量模拟系统。(3)实测环节中,依据微波暗室现有条件搭建了基于矢量网络分析仪的94...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

合肥工业大学
合肥工业大学

基于时域有限差分法的非球形大气粒子散射特征研究

大气粒子对太阳光的散射作用,改变了光波的强度和偏振分布。粒子散射特性的研究对解释偏振光模式产生机理具有重要的理论意义,在气象预测、光学介质反演等方面具有广阔的应用前景。球形粒子散射常用Mie理论求解,而非球形粒子由于形状复杂,难以得到解析解。本论文针对大气非球形粒子散射问题,实现时域有限差分法(finite difference time domain, FDTD)求解单次散射特性,分别对典型大气非球形粒子和粒子群散射进行了仿真实验,分析了不同因素影响下单粒子和不同分布下粒子群的散射光强度和偏振度分布。本文的主要工作如下:(1)分析了独立散射和单次散射的限定条件,总结了散射问题涉及的坐标和符号定义,在研究经典Mie散射原理基础上仿真分析了球形水滴的散射特性,综述了非球形粒子散射的研究方法;(2)针对非球形粒子散射问题,实现了基于时域有限差分法的单次散射特性求解,计算了反映散射光强度和偏振度分布的散射相矩阵元素P11和-P12/P...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

高频电磁快速仿真及降雨粒子散射特性分析

降雨雷达在灾害性天气监测、预报等方面起着重要的作用,然而目前国内外在该领域的研究还不成熟,迫切需要理论上的指导与仿真实验的支撑。·本文主要分为两部分:第一部分针对SAR成像仿真过程中生成场景回波耗时过长的缺点,提出了利用图形处理单元(Graphical Processing Unit:GPU)的快速浮点运算能力和高度并行性加快回波生成速度的方法。仿真实验结果表明,物理光学(Physic Optics:PO)方法能够获取复杂电大尺寸目标模型的散射特征,并且该方法具有高度的并行性,GPU对其的加速效果能够达到10倍,大幅度减少了回波获取的时间。第二部分又涵盖了两种实现方法:其一,从降雨粒子的微观形貌模型出发,在Maxwell电磁传播理论的基础上,围绕Stokes矩阵,采用T矩阵方法分析了降雨粒子的散射特性和衰减特性。首先,针对单一匀质降水粒子的球形和椭球形近似模型,详细分析了降水粒子在Ka波段下的散射特性并比较了不同折射参数和尺度参...  (本文共91页) 本文目录 | 阅读全文>>