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正负电子散射过程振幅与截面的计算
1
作者 刘珂 王聪 《科技创新与应用》 2026年第5期97-102,共6页
在量子电动力学(QED)中,Bhabha散射(e^(+)e^(-)→e^(+)e^(-))和e^(+)e^(-)→μ^(+)μ^(-)过程是QED理论框架下最基础且最具代表性的反应。其中,Bhabha散射最低阶的费曼图包括单光子交换图(t-道)和正负电子湮灭图(s-道)的双重贡献,e^(+)e... 在量子电动力学(QED)中,Bhabha散射(e^(+)e^(-)→e^(+)e^(-))和e^(+)e^(-)→μ^(+)μ^(-)过程是QED理论框架下最基础且最具代表性的反应。其中,Bhabha散射最低阶的费曼图包括单光子交换图(t-道)和正负电子湮灭图(s-道)的双重贡献,e^(+)e^(-)→μ^(+)μ^(-)过程仅涉及s-道的贡献。这两类过程的理论计算仅需处理最基础的电磁相互作用顶点与传播子,显著降低了振幅推导与截面计算的复杂度。在正负电子对撞实验中,Bhabha散射和e^(+)e^(-)→μ^(+)μ^(-)过程因末态拓扑结构简单、产生截面较大、探测效率高且理论预期截面精确,常被作为测量数据积分亮度的信号事例。该文将介绍Bhabha散射(e^(+)e^(-)→e^(+)e^(-))和e^(+)e^(-)→μ^(+)μ^(-)过程的振幅计算方法和截面的推导过程。 展开更多
关键词 正负电子散射 散射振幅 微分截面 量子电动力学 Bhabha散射
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基于天线模式项和结构项散射对消的Vivaldi阵列天线RCS缩减设计
2
作者 张紫琛 贾丹 梁梓宣 《计算机测量与控制》 2026年第2期235-242,共8页
针对天线带内雷达散射截面(RCS)缩减,提出通过调控阵列中哑元的天线模式项散射幅度和相位,使哑元模式项与阵列结构项散射对消,在保证阵列天线正常辐射的基础上实现天线带内RCS缩减;研究了Vivaldi天线单元和多元阵的结构模式项和天线模... 针对天线带内雷达散射截面(RCS)缩减,提出通过调控阵列中哑元的天线模式项散射幅度和相位,使哑元模式项与阵列结构项散射对消,在保证阵列天线正常辐射的基础上实现天线带内RCS缩减;研究了Vivaldi天线单元和多元阵的结构模式项和天线模式项散射,分析了负载阻抗对天线模式项散射幅度和相位的影响。设计了一个1×6阵列,通过调控哑元负载阻抗实现了带内双线极化RCS缩减;当电磁波法向入射时,在6.7~8.9 GHz频段内实现了同极化RCS缩减,缩减峰值达14.9 dB;在8.3~12 GHz频段内实现了交叉极化RCS缩减,缩减峰值达17 dB;在30°斜入射情况下,在6.7~10 GHz频段内实现了同极化RCS缩减,缩减峰值达23.5 dB;该方法在不改变天线结构的基础上实现天线带内双线极化RCS缩减,有较好的工程应用价值。 展开更多
关键词 VIVALDI天线 雷达散射截面 天线模式项散射 散射对消 哑元
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β反散射率和表面发射平均能量与源托和β核素关系研究
3
作者 杜云武 朱杰 +5 位作者 王亮 王茜 郭旭影 徐僳 蒋兵 陈诚 《核电子学与探测技术》 北大核心 2026年第1期50-56,共7页
针对表面污染源的β反散射问题,通过蒙特卡洛(MC)模拟14类源托^(90)Sr、^(90)Sr/^(90)Y、^(90)Y源的衰变过程与表面发射β能谱,分析42种源的β反散射率、表面发射β平均能量与源托、β核素类型的关系,并采用^(90)Sr平面源的测量数据验... 针对表面污染源的β反散射问题,通过蒙特卡洛(MC)模拟14类源托^(90)Sr、^(90)Sr/^(90)Y、^(90)Y源的衰变过程与表面发射β能谱,分析42种源的β反散射率、表面发射β平均能量与源托、β核素类型的关系,并采用^(90)Sr平面源的测量数据验证MC模拟方法的可靠性。研究结果表明:14类源托对应的^(90)Sr、^(90)Sr/^(90)Y、^(90)Y源的β反散射率的相对标准偏差分别为44.04%、40.16%、37.28%;聚乙烯源托^(90)Sr、^(90)Sr/^(90)Y、^(90)Y源和铅源托^(90)Sr、^(90)Sr/^(90)Y、^(90)Y源的β反散射率的相对标准偏差分别为14.18%、5.23%;14类源托^(90)Sr、^(90)Sr/^(90)Y、^(90)Y源的表面发射β平均能量的相对标准偏差分别为0.52%、0.36%、0.44%。β反散射率越低的源托,不同β核素表面污染源的β反散射率相差越大,相同源托表面污染源的β反散射率和表面发射β平均能量与β核素的β能量均呈正相关。 展开更多
关键词 β表面污染 源托 β反散射率 表面发射
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体散射片制备及静态激光散斑抑制
4
作者 吴其洲 贾蓓 +3 位作者 陈亚琳 燕宇翔 马维光 仝召民 《光学精密工程》 北大核心 2026年第1期53-60,共8页
针对激光显示中因激光的高相干性所引起的散斑问题,提出一种基于聚苯乙烯(PS)微球与聚二甲基硅氧烷混合物的体散射片(Volume Scattering Diffuser,VSD),以用于静态激光散斑抑制。采用无皂乳液聚合法合成了平均粒径600~700 nm的PS微球,... 针对激光显示中因激光的高相干性所引起的散斑问题,提出一种基于聚苯乙烯(PS)微球与聚二甲基硅氧烷混合物的体散射片(Volume Scattering Diffuser,VSD),以用于静态激光散斑抑制。采用无皂乳液聚合法合成了平均粒径600~700 nm的PS微球,并通过旋涂法制备了不同厚度的VSD。实验结果表明,当VSD旋涂速度从1300 r/min降低至600 r/min时,VSD的散射能力随其厚度的增加而增强,散射角从44°升高至100°。在光学测试系统中,较厚的VSD能更有效地破坏激光的时间和空间相干性,使散斑对比度降低至0.35。本研究为激光显示系统提供了一种无需外部驱动、无噪音且高效的静态激光散斑抑制方案,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 激光显示 激光散斑 体散射片 静态散斑抑制
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毫米波非球形冰晶粒子双偏振散射特性研究
5
作者 王金虎 孙孟奇 +1 位作者 严逸帆 武宸宇 《强激光与粒子束》 北大核心 2026年第2期65-72,共8页
传统Mie散射理论基于球形粒子假设,难以精准描述大气非球形冰晶的散射行为,现有研究多局限于94 GHz单频率,缺乏毫米波/亚毫米波宽频段双偏振参数量化,制约偏振雷达气象探测精度。探究六角棱柱、六角平板等六种典型非球形冰晶在35、94、... 传统Mie散射理论基于球形粒子假设,难以精准描述大气非球形冰晶的散射行为,现有研究多局限于94 GHz单频率,缺乏毫米波/亚毫米波宽频段双偏振参数量化,制约偏振雷达气象探测精度。探究六角棱柱、六角平板等六种典型非球形冰晶在35、94、140、220 GHz的双偏振散射特性,量化差分反射率因子(ZDR)、线性退极化比(LDR)对粒子形状与取向的响应。采用离散偶极子近似法(DDA)、时域有限差分法(FDTD),结合XFDTD、HFSS验证。结果显示:除聚合体外,DDA计算后向散射截面与商用软件误差≤1.5 dB;小粒子(等效半径<100μm)反射率对波长不敏感,大粒子呈形状相关共振且共振位置随波长右移;六角平板ZDR变化最广(9 dB至–9 dB),轴对称粒子LDR集中于–40 dB至–50 dB。双偏振参数可降低对粒子尺寸的依赖,提升宽频段冰晶识别精度,为毫米波/亚毫米波偏振雷达云微物理探测提供理论支撑。 展开更多
关键词 非球形冰晶粒子 双偏振散射 离散偶极子近似 毫米波 差分反射率因子
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面向飞行器蒙皮设计的弱散射缝隙雷达散射截面快速预估与验证
6
作者 李佳阳 党鹏 +2 位作者 冯小双 杨兰清 田琳 《强激光与粒子束》 北大核心 2026年第2期58-64,共7页
在隐身飞行器设计中,缝隙等弱散射源的影响日益凸显。当前研究虽广泛采用仿真与测试分析缝隙散射,但其模型通常不属于真实的弱散射源。为准确度量弱缝隙的雷达散射截面(RCS)性能,应用电场矢量叠加原理,采用对消技术将缝隙的散射效应从... 在隐身飞行器设计中,缝隙等弱散射源的影响日益凸显。当前研究虽广泛采用仿真与测试分析缝隙散射,但其模型通常不属于真实的弱散射源。为准确度量弱缝隙的雷达散射截面(RCS)性能,应用电场矢量叠加原理,采用对消技术将缝隙的散射效应从其低散射背景载体中分离出来。基于此方法,明确了缝隙尺寸与其RCS之间的变化关系。同时,所采用的多目标散射源累积快速预测方法,能够对单直缝、直缝阵列及弯折缝等目标的散射性能进行快速评估。经对比验证,该快速方法的结果与精确模型仿真具有一致性。此方法为飞机表面蒙皮搭接、设备开口等结构的设计与优化提供了有效工具。通过试验件的仿真与实测数据对比,证实了本方法在评估弱散射目标方面的有效性。 展开更多
关键词 缝隙 电磁散射 弱散射源 矢量叠加 快速预估方法
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Langdon效应下离子碰撞对背向散射竞争的影响
7
作者 张殊卿 李晓冉 +1 位作者 邱捷 郝亮 《强激光与粒子束》 北大核心 2026年第1期34-40,共7页
背向受激拉曼散射与背向受激布里渊散射是激光聚变中广泛存在的两种激光等离子体不稳定性。为了深入理解两者之间的竞争过程,通过求解包含超高斯电子分布函数的五波耦合方程,并考虑了离子-离子碰撞对离子极化率的修正,分析了CH等离子体... 背向受激拉曼散射与背向受激布里渊散射是激光聚变中广泛存在的两种激光等离子体不稳定性。为了深入理解两者之间的竞争过程,通过求解包含超高斯电子分布函数的五波耦合方程,并考虑了离子-离子碰撞对离子极化率的修正,分析了CH等离子体中Langdon效应和离子碰撞对两种不稳定性竞争关系和反射率的影响,研究结果表明,Langdon效应既可以改变背向受激拉曼散射与背向受激布里渊散射的色散关系,也可以改变电子等离子体波和离子声波的阻尼,而离子-离子碰撞的修正则主要是改变背向受激布里渊散射的色散关系和离子声波的阻尼,两者都可以使背向受激拉曼散射在密度相对更低的条件下在与背向受激布里渊散射的竞争中占据优势。 展开更多
关键词 激光等离子体不稳定性 受激拉曼散射 受激布里渊散射 Langdon效应 离子碰撞
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水下多普勒测速仪的海底散射回波模型优化
8
作者 刘均 孙倩钰 《化工自动化及仪表》 2026年第1期27-34,77,共9页
基于声速经验公式和射线理论,对海底声波传播特性进行分析,建立了海底声速和声线分布模型,并以此为基础对环形海底散射回波模型进行优化。优化后的回波信号时频特性和包络特性误差分析结果表明:改进后的海底散射回波模型包络误差显著降... 基于声速经验公式和射线理论,对海底声波传播特性进行分析,建立了海底声速和声线分布模型,并以此为基础对环形海底散射回波模型进行优化。优化后的回波信号时频特性和包络特性误差分析结果表明:改进后的海底散射回波模型包络误差显著降低,优化模型生成的回波信号更符合理论预期。 展开更多
关键词 多普勒测速仪 声速 射线理论 海底散射 环形回波模型
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基于散射中心模型的空间群目标参数提取方法
9
作者 赖瑞鑫 顾丹丹 +1 位作者 石国昌 王彪 《制导与引信》 2026年第1期52-60,共9页
针对空间群目标电磁散射特征复杂导致其本征参数估计难的问题,开展了空间锥体群目标散射中心逆向建模方法及其多维本征参数智能提取方法研究。结合空间锥体目标运动状态和锥体目标散射中心模型,推导了空间群目标电磁散射特征理论公式,... 针对空间群目标电磁散射特征复杂导致其本征参数估计难的问题,开展了空间锥体群目标散射中心逆向建模方法及其多维本征参数智能提取方法研究。结合空间锥体目标运动状态和锥体目标散射中心模型,推导了空间群目标电磁散射特征理论公式,实现了群目标的散射中心分离提取及其电磁散射特征重构。利用分离后的空间群目标散射中心模型,结合静态构造法,快速构建了多维电磁散射特征数据集。将深度学习与物理先验知识相结合,构建了多维电磁散射特征融合的物理驱动网络模型。仿真结果表明,所提方法的目标本征参数估计性能最优,在信噪比为0dB时的参数估计误差均小于5%。该方法可用于对空间群目标本征参数的精确估计。 展开更多
关键词 散射中心模型 空间群目标 本征参数 电磁散射特征
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顾及多次散射的光线追踪辅助SAR图像仿真
10
作者 武珂 靳国旺 +3 位作者 何宽 刘辉 孔令惠 李宁 《测绘通报》 北大核心 2026年第1期57-64,共8页
为提高典型目标SAR图像仿真的保真度,本文提出了适用于分布式目标的顾及多次散射的光线追踪辅助SAR图像仿真方法。在距离多普勒(RD)成像几何关系约束下,采用SAR空间遍历模式进行雷达波束时变辐射区判别及电磁波发射模拟;结合光线追踪算... 为提高典型目标SAR图像仿真的保真度,本文提出了适用于分布式目标的顾及多次散射的光线追踪辅助SAR图像仿真方法。在距离多普勒(RD)成像几何关系约束下,采用SAR空间遍历模式进行雷达波束时变辐射区判别及电磁波发射模拟;结合光线追踪算法与物理光照模型进行电磁波多次散射场计算,实时记录分布式目标的多次散射幅度和相位;将朝向波束辐射区内所发射电磁波的后向多次散射子场进行矢量叠加,即可生成分布式目标的后向散射总场即原始回波信号;采用RD成像算法处理仿真回波,生成对应SAR仿真图像。选取典型舰船目标开展SAR图像仿真试验,并分别与实测图像及主流商业仿真软件的仿真结果进行综合对比分析,以验证所提方法的有效性。 展开更多
关键词 SAR图像仿真 光线追踪 多次散射 回波仿真
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硼氢化物的热中子散射机理
11
作者 任文昭 宋红州 +2 位作者 叶涛 郭海瑞 应阳君 《物理学报》 北大核心 2026年第2期210-221,共12页
硼氢化物(XBH_(4),X=Li,Na,K)具有“元素协同”(硼吸收截面高、氢的慢化能力好)效应,可以视为良好的中子屏蔽材料.但是,目前国际评价数据库中缺少硼氢化物实验和评价热散射数据,不利于该材料的屏蔽和慢化性能评估.本文基于密度泛函的第... 硼氢化物(XBH_(4),X=Li,Na,K)具有“元素协同”(硼吸收截面高、氢的慢化能力好)效应,可以视为良好的中子屏蔽材料.但是,目前国际评价数据库中缺少硼氢化物实验和评价热散射数据,不利于该材料的屏蔽和慢化性能评估.本文基于密度泛函的第一性原理计算了晶格参数、电子结构和声子态密度等材料性质,并研制了相应的S(α,β)数据和热中子散射截面.模拟得到的晶格参数与实验符合较好,对比了XBH_(4)的电子结构和声子态密度,给出了硼氢化物中阳离子X,B,H对应的相干弹性散射截面、非相干弹性散射截面和非弹性散射截面,结果表明,由于阳离子X的不同,硼氢化物XBH_(4)中各核素的热中子截面存在明显差异.为评估硼氢化物热散射数据对中子屏蔽效应的影响,本文采用简化聚变源模型,使用OpenMC程序对比了不同物理模型下的泄漏中子能谱.结果显示,自由气体模型(FGM)由于忽略了晶格束缚效应,对中子的慢化能力描述不准确,此外,由于氢元素较大的非相干散射截面,各核素相干弹性散射截面对中子能谱的影响较小.本文的研究结果填补了硼氢化物热中子截面数据的缺失,为进一步研究硼氢化物作为中子屏蔽材料的应用奠定了基础. 展开更多
关键词 硼氢化物 第一性原理 声子谱 热中子散射截面
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结合小波散射变换和人工神经网络的拉曼光谱在线监测抗体聚集体
12
作者 童阿康 乔亮智 +4 位作者 高栋 王海彬 瞿海斌 姚善泾 林东强 《化工学报》 北大核心 2026年第1期480-489,共10页
在生物制药过程中实时监测产品质量属性至关重要,拉曼光谱作为一种在线监测技术,信号复杂且非线性特征显著,建模具有挑战。本文提出一种结合小波散射变换和人工神经网络(ST-ANN)的建模方法,用于在线监测流穿模式层析过程中的抗体单体与... 在生物制药过程中实时监测产品质量属性至关重要,拉曼光谱作为一种在线监测技术,信号复杂且非线性特征显著,建模具有挑战。本文提出一种结合小波散射变换和人工神经网络(ST-ANN)的建模方法,用于在线监测流穿模式层析过程中的抗体单体与聚集体浓度变化。结果表明,相较于传统的偏最小二乘回归、K-最近邻、人工神经网络和卷积神经网络模型,ST-ANN对验证集的预测误差显著降低,单体和聚集体的测试集决定系数R^(2)均达到0.982。ST-ANN展现出更强的泛化能力,为拉曼光谱应用于生物制药下游分离过程在线监测提供了新的建模方法。 展开更多
关键词 拉曼光谱 在线监测 人工神经网络 小波散射变换 单克隆抗体 抗体聚集体
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利用P波接收函数探测中国东北地区下地幔顶部散射体
13
作者 陈思丹 杨凡 +3 位作者 王巍 张理蒙 陈棋福 李娟 《地球物理学报》 北大核心 2026年第2期604-619,共16页
下地幔是地球内部圈层中体积和质量占比最大的一层.对下地幔不均匀体的探测、分布规律及非均匀性的研究,有助于揭示地球内部物质组成及其矿物相变和热化学结构,进而深化对地幔流变性和地幔对流等地球动力学过程的理解.我国东北地区位于... 下地幔是地球内部圈层中体积和质量占比最大的一层.对下地幔不均匀体的探测、分布规律及非均匀性的研究,有助于揭示地球内部物质组成及其矿物相变和热化学结构,进而深化对地幔流变性和地幔对流等地球动力学过程的理解.我国东北地区位于西北太平洋板块俯冲前缘,中生代以来经历了古太平洋板块(Izanagi板块)俯冲和太平洋板块俯冲等多期次大规模构造活动,其深部结构研究显示俯冲板片停滞在地幔转换带内或进入到下地幔深度.受研究方法所限,小尺度的下地幔散射体探测多局限于俯冲带中深源地震发生的区域.本研究中,我们将地震接收函数方法拓展到下地幔散射体的研究中,成功探测到位于东北地区大陆下方的下地幔散射体.基于东北地区布设的密集宽频带地震台阵波形数据,我们提取了P波接收函数,结合慢度分析、三维校正以及频率依赖性等分析,交叉验证了前人在中深源地震区已经探测到的下地幔散射体信号的可靠性,同时还在东北陆内地区新探测到多处深度位于900~1000 km的下地幔散射体.综合现有的层析成像结果,我们认为这些散射体和Izanagi板块的俯冲相关,是该板块在下地幔的残留体,表明Izanagi板块俯冲的影响范围至少可以到达日本海以西以北1000多公里.我们的研究将传统的接收函数方法拓展到更深的下地幔区域,不仅证实了接收函数在下地幔散射体探测中的有效性,为下地幔顶部散射体观测提供了崭新、有力且独立的地震学证据;同时提出了追踪深部地幔古板块残留体的新思路,为深入理解板块俯冲动力学过程提供了新视角. 展开更多
关键词 P波接收函数 下地幔 散射体 中国东北 古洋壳
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基于物理信息神经网络的水下弹性目标声散射求解方法
14
作者 刘梦婷 李卓然 +4 位作者 秦志亮 于盛齐 马本俊 王志勇 郑毅 《声学学报》 北大核心 2026年第1期270-286,共17页
针对水下弹性目标声散射高精度、高效率求解需求,提出一种基于物理信息神经网络的建模方法,重点从网络结构、激活函数及损失权重分布等方面提升模型收敛性能。首先分析各区域配置点数对预测性能的影响;解耦流体域声压场与弹性体域位移... 针对水下弹性目标声散射高精度、高效率求解需求,提出一种基于物理信息神经网络的建模方法,重点从网络结构、激活函数及损失权重分布等方面提升模型收敛性能。首先分析各区域配置点数对预测性能的影响;解耦流体域声压场与弹性体域位移场的物理约束,构建并行和顺序化网络架构,增益调节输出值,平衡不同物理场的特征量纲差异;引入自适应权重方法和Snake激活函数进一步提升模型效率。以二维弹性目标为算例的数值结果表明,当目标为圆形且频率为2409 Hz时,解耦并行模型较传统模型收敛效率提升78.8%。随频率和形状复杂度增加,解耦并行模型的收敛效率和泛化能力明显提升。 展开更多
关键词 物理信息神经网络 水下弹性目标 声散射 解耦并行模型
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C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体等离子体衰减特性激光汤逊散射法试验研究
15
作者 刘天晓 孙昊 +7 位作者 张雨石 卢阳 肖剑桥 纽春萍 吴翊 荣命哲 张宝强 王培人 《中国电机工程学报》 北大核心 2026年第2期822-830,I0032,共10页
C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体作为SF_(6)的潜在替代气体,研究等离子体在其中的衰减过程对评估该气体在断路器中的介质恢复性能尤为重要。为获得C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体中等离子体的电子密度(ne)、电子温度(Te)衰减特性,该文搭建汤逊散... C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体作为SF_(6)的潜在替代气体,研究等离子体在其中的衰减过程对评估该气体在断路器中的介质恢复性能尤为重要。为获得C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体中等离子体的电子密度(ne)、电子温度(Te)衰减特性,该文搭建汤逊散射和激光诱导等离子体实验平台。通过对不同混合气体比例条件下激光诱导等离子体进行相干汤逊散射诊断,获得一系列电子密度和温度的时空演变结果,并通过幂律拟合获得评估衰减速度的衰减指数。结果表明,等离子体的电子密度和温度衰变随C_(4)F_(7)N占比增大而加快。其中,随着C_(4)F_(7)N混合比从10%增大到100%,电子密度的衰减指数从-1.16下降至-1.62。同时,SF_(6)中等离子体的电子密度衰减速率介于C_(4)F_(7)N占比50%组和60%组之间。 展开更多
关键词 C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体 激光汤逊散射法 激光诱导等离子体 衰减特性 电子密度和温度
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混凝土路面电磁散射特性的FDTD研究
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作者 任宝霖 任新成 +3 位作者 王玉清 朱小敏 赵晔 杨鹏举 《空间电子技术》 2026年第1期166-174,共9页
为了满足路面雷达回波特性数据采集和特征提取的需求,采用蒙特卡罗方法模拟空气和混凝土路面面层的分界面、混凝土路面面层和基层的分界面,采用修正后的Rayleigh和均方根模型分别模拟面层的介电常数,采用文献结果模拟基层的介电常数,并... 为了满足路面雷达回波特性数据采集和特征提取的需求,采用蒙特卡罗方法模拟空气和混凝土路面面层的分界面、混凝土路面面层和基层的分界面,采用修正后的Rayleigh和均方根模型分别模拟面层的介电常数,采用文献结果模拟基层的介电常数,并使用时域有限差分方法研究了混凝土路面的电磁散射问题;仿真得到了散射系数随散射角变化关系的角分布曲线,分析了电磁波入射角、频率、空气和面层及面层和基层分界面高度起伏均方根、面层厚度、其水泥石净浆与沥青结合料体积占比以及基层材料对散射系数的影响;结果表明,在散射角变化的大部分区间内,散射系数随电磁波入射频率、空气和面层及面层和基层分界面高度起伏均方根、沥青结合料体积占比、基层材料介电常数的增大而增大;散射系数随入射角、面层厚度的增大而减小;而水泥石净浆体积占比与散射系数之间的变化关系比较复杂。本研究结果对于理解较为平整的分层路面的电磁散射机理、设计电磁波探测系统具有重要的意义。 展开更多
关键词 电磁散射 混凝土路面 时域有限差分方法 蒙特卡罗方法
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基于偏振分离的透明基片散射特性测量及分析
17
作者 姚佳时 李朝辉 +5 位作者 毛振 刘巍 聂亮 周泉 刘勇 尹沙沙 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第8期159-171,共13页
在引力波探测系统中,星载望远镜光学系统设计一般采用离轴反射式结构,体散射并未对望远镜的测量精度构成显著影响。在引力波望远镜后向散射光测量系统中,使用分光镜实现入射光与后向散射光的物理分离,分光镜的性能直接影响系统的测量精... 在引力波探测系统中,星载望远镜光学系统设计一般采用离轴反射式结构,体散射并未对望远镜的测量精度构成显著影响。在引力波望远镜后向散射光测量系统中,使用分光镜实现入射光与后向散射光的物理分离,分光镜的性能直接影响系统的测量精度。透明基片作为分光镜的结构基础,在超光滑表面加工下仍存在显著散射效应,体散射成为制约透明基片散射性能的主要因素。因此,对体散射的精确测量成为提高系统测量精度的关键。该研究构建了基于偏振散射理论的测量光路,对比四种常规玻璃产生的体散射,其体散射归一化强度均为10^(-5)。对不同厚度、不同表面粗糙度的蓝宝石基片所产生的表面散射和体散射分别进行测量,可知基片的厚度与表面粗糙度和体散射及表面散射强度均呈正相关。为验证偏振分离法的有效性,采用体散射与表面散射强度量级相同的粗糙度为3 nm,厚度为3 mm的蓝宝石基片进行实验,对不同入射角及散射角下的表面散射和体散射进行测量。在镜面反射角度下,所测得的表面散射与体散射光被反射光湮没,相较于其他角度而言,光强高出约3个数量级,为10^(-2);在其他角度下,两者的强度则均为10^(-5)。为验证偏振分离法的有效性及测量的准确性,采用表面散射强度远低于体散射的粗糙度为0.3 nm,厚度为3 mm的透明基片进行实验,测得散射强度量级仍为10-5,验证了偏振分离法的有效性及测量结果的准确性。实验结果证明:该方法能够成功分离并独立测量表面散射与体散射。该方案为后续高灵敏度引力波望远镜后向散射光测量系统筛选低体散射的材料提供了测试基础。 展开更多
关键词 表面散射 体散射 偏振散射理论 透明基片 后向散射光
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强场非线性康普顿散射的角分辨辐射谱
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作者 吉小虎 刘爱华 焦利光 《物理学报》 北大核心 2026年第5期70-80,共11页
基于强场量子电动力学,系统研究了电子与超短激光脉冲非线性康普顿散射的光子辐射谱角分布.分别就辐射光子总能量、特定辐射光子能量以及特定辐射谐波阶次三种情况,详细分析了光子辐射谱随极角和方位角的变化关系.激光场中电子的运动可... 基于强场量子电动力学,系统研究了电子与超短激光脉冲非线性康普顿散射的光子辐射谱角分布.分别就辐射光子总能量、特定辐射光子能量以及特定辐射谐波阶次三种情况,详细分析了光子辐射谱随极角和方位角的变化关系.激光场中电子的运动可近似分解为沿初始入射方向的匀速直线运动和激光场驱动下的横向简谐振动,其中横向简谐振动导致电子朝特定方向进行多次辐射,这些辐射相互干涉在辐射谱中形成了复杂的干涉条纹.通过解析求解电子与单色平面波散射模型,确定了辐射谱中干涉条纹对应的谐波阶次.分析表明,横向简谐振动主导了谐波辐射角分布的精细结构,而匀速直线运动则决定了辐射的主要方向.通过经典电磁场理论多极辐射模型,发现各阶谐波辐射角分布中节点数目等于谐波阶次减一的物理规律,揭示了电子在激光场中的横向振动与初始匀速运动对辐射角分布的叠加调制效应.本文研究结果有助于深入理解强激光场中非线性康普顿散射的辐射谱角分布特性,为相关高亮度辐射源实验与新型相干光源开发提供理论参考. 展开更多
关键词 非线性康普顿散射 强场量子电动力学 角分辨辐射谱 高次谐波辐射
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面向安全的无线供能反向散射短包通信系统资源分配方法研究
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作者 张浩于 施丽琴 +1 位作者 叶迎晖 卢光跃 《移动通信》 2026年第1期132-138,154,共8页
考虑了一种多物联网(IoT)节点(INs)的无线供能反向散射通信(BackCom)网络,其中能量源(ES)持续广播能量信号,每个IN轮流将自身的短包数据调制到能量信号上,随后将调制后的信号反向散射给合法用户,而窃听者在这一过程中试图截获IN传输给... 考虑了一种多物联网(IoT)节点(INs)的无线供能反向散射通信(BackCom)网络,其中能量源(ES)持续广播能量信号,每个IN轮流将自身的短包数据调制到能量信号上,随后将调制后的信号反向散射给合法用户,而窃听者在这一过程中试图截获IN传输给合法用户的信号。为了保障各IN短包传输的安全性并降低系统功耗,在各IN的最低安全通信容量要求、能量因果性等约束下,通过联合优化ES的发射功率,各IN的短包包长和功率反射系数来最小化ES的发射功率。由于所建立的功率最小化问题是高度非凸的,基于二分法与连续凸近似(SCA)提出有效的迭代算法来求解该问题。具体而言,采用二分法迭代调整ES发射功率,不断收缩可行域,直至满足收敛条件,从而求解原问题。在每次迭代中,利用SCA方法设计相应的算法,以解决固定ES发射功率下的优化问题。仿真结果验证了所提迭代算法的有效性和快速收敛性,以及在降低ES发射功率方面的优越性。 展开更多
关键词 反向散射通信 短包通信 物理层安全 资源分配 功率最小化
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基于光散射法粒径谱仪的大气颗粒物定量监测与来源解析
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作者 艾洁 郁建桥 +2 位作者 钟声 孙鹏 周安琪 《环境监控与预警》 2026年第1期66-72,共7页
于2024年9月18日—12月31日,利用光散射法粒径谱仪在南京市开展颗粒物在线监测,同步采集细颗粒物(PM_(2.5))滤膜样品进行手工测定,并与国控站点β射线法PM_(2.5)自动监测仪进行交叉验证。基于粒径范围与本地大气超级站颗粒物组分数据构... 于2024年9月18日—12月31日,利用光散射法粒径谱仪在南京市开展颗粒物在线监测,同步采集细颗粒物(PM_(2.5))滤膜样品进行手工测定,并与国控站点β射线法PM_(2.5)自动监测仪进行交叉验证。基于粒径范围与本地大气超级站颗粒物组分数据构建本地数据库进行颗粒物来源解析,进一步开展典型污染源(建筑扬尘、机动车尾气等)的实地监测,验证粒径范围与特定污染源的对应关系。结果表明:光散射法粒径谱仪PM_(2.5)监测数据与手工监测数据的相关性(r=0.85)及与国控站点自动监测仪器的相关性(r=0.95)均较高,基本满足国家标准要求。光散射法粒径谱仪能解析出移动源、燃烧源、二次源、工业源和扬尘源这5类主要污染源,其贡献率结果与大气超级站解析结果基本一致,数据监测期间南京市草场门站点颗粒物主要来自移动源(42.69%),其次为燃烧源(22.16%),二次源、工业源、扬尘源的贡献分别为18.62%,3.98%和12.55%。研究探讨了通过光散射粒径监测仪监测的粒径组分数据构建的框架溯源方法,为PM_(2.5)的持续改善提供精准管控的主要方向。 展开更多
关键词 细颗粒物 光散射法粒径谱仪 粒径分布 污染溯源
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