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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)- 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)- 用于铯原子钟的室温894nm稳定分布反馈脊形激光二极管
摘要: 本文报道了亚毫米波大气多波束临边探测仪STEAMR的光学公差分析。我们采用物理光学和光线追迹方法,量化并区分了因反射器错位及主反射器表面形变导致的波束指向误差与畸变。在制造中继光学系统多波束演示样机的同时进行了仿真计算,该系统负责将波束整形并成像至对应的接收馈源喇叭。蒙特卡洛模拟结果表明:反射器安装用嵌件的整体定位精度需优于100微米(1/10波长)。主反射器表面形变分析显示:部署前可容忍100微米量级的偏差,而运行期间相应变化量应小于30微米。最易受错位影响的光学元件位于焦平面附近,这种局部敏感性源于该位置波束的离轴特性。演示样机反射器的装配后机械测量表明:可实现优于50微米的对准精度。
关键词: 平流层-对流层交换与气候监测辐射计(STEAMR)、多波束、准光学、亚毫米波仪器、临边观测、蒙特卡罗方法、公差分析
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2018年IEEE智能世界智能计算与通信国际会议(I2C2SW) - 印度埃罗德(2018.12.14-2018.12.15)] 2018年智能世界智能计算与通信国际会议(I2C2SW) - 一种改进的无变压器并网光伏逆变器拓扑结构
摘要: 本文报道了亚毫米波大气多波束临边探测仪STEAMR的光学公差分析。我们采用物理光学和光线追迹方法,量化并区分了因反射器错位和主反射器表面形变导致的波束指向误差与畸变。在制造中继光学系统多波束演示样机的同时进行了仿真计算,该系统负责将波束整形并成像至对应的接收馈源喇叭。蒙特卡洛模拟结果表明:反射器安装用嵌件的整体定位精度需优于100微米(1/10波长)。主反射器表面形变分析显示:部署前可容忍100微米量级的偏差,而工作期间相应变化量应小于30微米。就错位敏感性而言,焦平面附近的光学元件最为关键,这种局部敏感性源于该位置波束的离轴特性。演示样机反射器的装配后机械测量表明:可实现优于50微米的对准精度。
关键词: 平流层-对流层交换与气候监测辐射计(STEAMR)、亚毫米波仪器、准光学系统、多波束技术、公差分析、蒙特卡罗方法、临边观测
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于交换蒙特卡洛方法的改进高斯模型自动解卷积方法:在合成单斜辉石反射光谱中的应用
摘要: 反射光谱的反卷积分析是推断矿物成分和晶体结构的一种有效方法。近期对橄榄石、辉石等主要造岩矿物反射光谱的反卷积分析多基于改进高斯模型(MGM)。但该常用模型的数值算法采用存在局部极小值问题的最速下降法——当初始参数不准确时,该方法会收敛至局部最小值,分析者必须反复手动调整初始参数并计算模型才能获得理想解。为避免局部极小值问题,我们采用基于交换蒙特卡洛方法的贝叶斯光谱反卷积技术(该算法是马尔可夫链蒙特卡洛方法的改进版本),既能规避局部极小值陷阱,又可消除初始参数带来的随意性。我们将该模型应用于31个具有宽范围Mg-Fe-Ca成分(固溶体)的合成单斜辉石样品的可见光-近红外反射光谱分析,所得结果与常规MGM分析的前人研究一致,表明交换蒙特卡洛方法能仅基于观测数据获得与传统MGM分析相符的结果。同时发现高钙辉石样品1μm吸收带中心波长与Fe/Mg组分呈线性关系,且1μm与2μm吸收带在中心波长-Ca-Fe组分的三维空间中均呈现近似线性分布。交换蒙特卡洛方法在宽范围单斜辉石中的成功应用,有望拓展MGM模型在各类空基/地基观测中的适用性,尤其适用于缺乏矿物学先验信息的情况。
关键词: 改进的高斯模型、反射光谱学、辉石、光谱解卷积、蒙特卡罗方法、合成矿物
更新于2025-09-16 10:30:52
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超强双色激光脉冲中极端相对论电子束的自旋极化效应
摘要: 在量子辐射主导区,我们全面研究了超相对论电子束与超强双色激光脉冲正碰时的自旋极化效应?;贚i等人近期研究[Phys. Rev. Lett. 122, 154801 (2019)],采用蒙特卡洛方法在局域恒定场近似下计算自旋分辨电子动力学与光子发射过程。研究发现:由于双色激光场强度不对称,相邻半周期内电子辐射概率存在显著差异,这使得在当前可实现激光装置条件下,通过辐射自旋效应可使电子束获得约11%的总极化度及最高约63%的部分极化度,该效应有望应用于高能物理与核物理领域。此外,研究表明这些效应主要由双色激光场的相对相位决定,并对其他激光与电子束参数具有鲁棒性。
关键词: 辐射自旋效应、蒙特卡罗方法、量子辐射主导区、自旋极化、双色激光脉冲、超高相对论电子束
更新于2025-09-11 14:15:04
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用于研究偏振辐射角特性的二维投影蒙特卡罗估计器
摘要: 本文提出了一种基于球谐函数展开的蒙特卡罗算法,用于研究散射偏振辐射的双向角特性。文中给出了通过光学厚层散射吸收物质及从其表面反射的辐射强度与偏振度二维角分布的数值估算结果。
关键词: 统计建模、辐射传输、蒙特卡罗方法、正交展开、半球谐波
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2018年第二届生物医学工程国际会议(IBIOMED)- 印度尼西亚巴厘岛(2018.7.24-2018.7.26)] 2018年第二届生物医学工程国际会议(IBIOMED)- 水能否替代电子束和光子束中使用的肌肉组织?一项蒙特卡罗研究
摘要: 本研究采用Geant4-GAMOS蒙特卡罗方法评估不同模体材料(muscle_ICRP、muscle_ICRU和水)的应用效果。基于欧洲核子研究中心(CERN)开发的Geant4工具包的GAMOS是一款蒙特卡罗模拟软件。本模拟所用骨骼肌(ICRP)、横纹?。↖CRU)及水(ICRU)的材料组成与密度数据均来自Geant4截面数据库。模拟对象包含世界环境、探测器、放射源和模体四部分,其中模体材料具有区分性。放射源置于管道内,探测器位于模体内,两者在+x方向相距2厘米。研究采用能量分别为0.5、1.0、1.5和2.0 MeV的光子束与电子束作为放射源。各次模拟时长因入射粒子类型、粒子能量及模体材料组成而异——电子束在各类模体中的模拟耗时均长于光子束。每次模拟均会出现瑞利散射、康普顿散射和光电效应,但仅1.5 MeV与2.0 MeV光子束中观测到γ射线转化为正负电子对的现象(该正电子由电子对产生相互作用生成)。本模拟收集的能量直方图显示:当肌肉组织(ICRP与ICRU)距体表深度不超过2厘米时,可用纯水替代。通过对比EGSnrc等其他蒙特卡罗软件提取的肌肉(ICRP与ICRU)与水介质的质量衰减系数曲线及阻止本领比曲线,本研究结论得到进一步验证。
关键词: 阻止本领、蒙特卡罗方法、质量衰减系数、Geant4、GAMOS、肌肉
更新于2025-09-10 09:29:36
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[2018年IEEE精密电磁测量会议(CPEM 2018)- 法国巴黎(2018年7月8日-7月13日)] 2018年精密电磁测量会议(CPEM 2018)- 蒙特卡罗方法在失配因子不确定度分析中的应用
摘要: 使用直接比较法进行校准时,可通过三端口器件的散射参数计算源反射系数,并采用蒙特卡洛法(MCM)计算失配因子及其不确定度。相较于校准实验室常用的假设失配因子为1的常规方法,MCM能显著降低失配引入的不确定度。
关键词: 蒙特卡罗方法、直接比较法、微波功率、计量学
更新于2025-09-10 09:29:36
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[IEEE 2018精密电磁测量会议(CPEM 2018)- 法国巴黎(2018年7月8日-2018年7月13日)] 2018年精密电磁测量会议(CPEM 2018)- 同轴空气线电压反射系数的计算及其在SCL下测量不确定度的评估
摘要: 本文描述了标准及校正实验室(SCL)开发的一款简易软件工具,用于计算同轴空气线的电压反射系数(VRC),并通过蒙特卡罗方法评估其测量不确定度。该结果可用于在使用矢量网络分析仪进行测量前对其进行验证。
关键词: 同轴航空线、测量不确定度、电压反射系数、蒙特卡罗方法
更新于2025-09-10 09:29:36
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光在生物组织中的传播
摘要: 我们开发了一种新的并行计算方法,用于求解准直入射光束照射下生物组织中荧光与弹性散射光的传播问题。通过采用基于单元顶点格式的改进有限体积法求解三维稳态辐射传输方程,并运用指数型空间差分格式有效抑制伪散射效应。研究通过多个测试案例评估该数值方法的性能与精度,结果表明其能达到极高的精确水平——相较于蒙特卡罗参考解,在选定测试问题上获得的相对误差均小于1.5%。本研究表明,所提出的计算方法有望作为光学断层成像中精确的确定性正演求解器使用。
关键词: 蒙特卡罗方法、并行计算、有限体积法、荧光光、弹性散射光、辐射传输方程、生物组织
更新于2025-09-10 09:29:36
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具有光学粗糙表面的热控涂层光谱发射率的理论研究
摘要: 本文基于蒙特卡罗方法提出了一种计算粗糙表面热控涂层光谱发射率的理论模型。该模型未将涂层表面视为光滑表面、漫反射表面或采用经验公式的粗糙表面,而是采用高斯随机粗糙表面进行涂层光谱发射率计算。首先建立高斯粗糙表面,其特性主要由两个参数决定:均方根粗糙度(δ)和相干长度(l)。随后通过蒙特卡罗方法建立了粗糙表面热控涂层的光谱发射率模型。对比了光滑表面与不同粗糙度粗糙表面的定向光谱发射率,最后解释了其光谱发射率差异的原因。
关键词: 高斯粗糙表面,热控涂层,蒙特卡罗方法,光谱发射率
更新于2025-09-09 09:28:46