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稳态辐射传输方程积分形式的快速算法
摘要： 我们研究了具有各向同性与各向异性散射的稳态辐射传输方程的积分形式及快速算法。当散射项在单位球面上为光滑卷积时，通过二维傅里叶变换和三维球谐变换在角域进行模型降阶，可显著减少自由度数量。所得傅里叶系数或球谐系数满足第二类Fredholm积分方程。我们研究了该方程的唯一性并给出了先验估计。对于均匀介质，可采用FFT与迭代法高效求解该积分方程；对于非均匀介质，则改用递归骨架化分解方法。数值模拟表明，所提算法在均匀与非均匀介质中、以及在输运与扩散机制下均具有高效性。
关键词： 快速傅里叶变换、辐射传输、Fredholm积分方程、各向异性散射、快速算法、递归骨架化
更新于2025-09-22 17:18:58
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Nd:YAG激光产生的微滴锡等离子体中的辐射传输与光学深度标度
摘要： 基于锡液滴的1微米激光等离子体极紫外(EUV)光源发射光谱的光学深度实验标度关系表明：通过单一关键参数——等离子体光学深度构建的标度关系，可精确描述液滴直径(16-65微米)和激光脉宽(5-25纳秒)大范围变化时等离子体复合光谱发射的观测变化。实验在1.4×1011 W/cm2恒定激光强度下进行，该强度能使13.5纳米附近2%带宽（工业EUV光刻相关波段）的发射能量占总光谱能量的比例达到最大值。采用一维辐射传输模型发现：等离子体相对光学深度随液滴尺寸线性增长，且斜率随激光脉宽增加而增大。对于小液滴和短脉宽情况，13.5纳米附近2%带宽的发射光占总光谱能量的比例可超过14%，这使得Nd:YAG激光转换为工业可用EUV辐射的转换效率有望媲美当前最先进的CO?激光驱动源。
关键词： 微滴锡等离子体、钕钇铝石榴石激光器、光学深度、辐射传输、极紫外光
更新于2025-09-12 10:27:22
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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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应用三维辐射传输模型从冠层反射辐射中反演混交林树种组成
摘要： 该论文提出了一个三维模型，用于推导具有多物种结构非均匀森林冠层反射和吸收的光合有效辐射（PAR）的空间分布模式，并将该模型算法应用于通过测量林分上方某轨迹上的反射PAR来反演森林冠层组成。该辐射传输模型基于Ross最初提出的稳态传输方程，将辐射传输视为单株树木与森林冠层结构、不同树种光合与非光合部分的光学特性、土壤反射率以及入射直射与漫射太阳辐射比例的函数。数值实验表明，由针叶树与阔叶树组成的典型混交林林分的反射太阳辐射强烈受冠层结构、土壤性质及太阳高度角影响?；诟媚Ｐ吞岢龅乃惴芡ü挡夤诓惴瓷湎凳囱莼旖涣种胁煌髦值谋壤?，其精度严格取决于冠层反射测量的点位数量。
关键词： 混交林、逆问题、辐射传输、三维模型、冠层反射
更新于2025-09-10 09:29:36
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热传输的测量、机制与模型 || 基于光谱测量和电磁理论的宏观能量流入及通过物质流动分析
摘要： 人们现在普遍知道，我们看到的光和感受到的热在空气或真空中传播时是同一种现象。然而，固体内部的热传递处理方式却有所不同：自德拜（1914年）以来，大多数研究者认为弹性波是内部热量的主要载体。这种情况部分源于凝聚态物质中分子或离子的振动——这些振动与固体的热容相关，但由于仪器限制直到1930年代才通过光谱学探测到（索耶，1963年）。
关键词： 辐射传输、光谱学、红外线、热传递、光、振动光谱学
更新于2025-09-10 09:29:36
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2018年大气传输模型——遥感建?；嵋閇会议报告]
摘要： 2018年大气传输模型（ATM）-遥感建模（MIRS）会议于6月4日至6日在马萨诸塞州牛顿市举行。该会议是长期举办的ATM会议的延续，并通过与新成立的IEEE地球科学与遥感学会（GRSS）MIRS技术委员会（TC）合作得以扩展。本报告介绍了会议及MIRS技术委员会的背景信息，并总结了会议报告内容。
关键词： 大气反演、遥感建模、辐射传输、MODTRAN、分子光谱学、大气传输模型
更新于2025-09-10 09:29:36
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系外行星反射恒星光通量与偏振相位曲线中的系外卫星痕迹
摘要： 背景：探测系外行星的卫星是当前及未来天文台的主要目标。人们怀疑卫星会影响类地系外行星的宜居性，而位于恒星宜居带内的气态系外行星可能拥有丰富多样的卫星，可作为寻找地外栖息地的目标。系外卫星会对系外行星信号产生影响，但以现有方法几乎无法探测。 目的：我们识别并分析了在边缘视角下，类地系外行星与其空间不可分辨的卫星在所有相位角范围内反射的恒星光总通量与偏振通量的时变特征，重点研究其中系外卫星的痕迹。 方法：通过计算行星-卫星系统沿轨道运行时反射的恒星光总通量、线偏振通量及线偏振度P，考虑行星与卫星盘面可见度的时变特性，并纳入相互凌星与相互食效应的影响。所有计算均针对450纳米波长。 结果：总通量F会因行星与卫星的凌星和食现象呈现规律性凹陷；偏振度P则会因行星凌星和卫星食出现规律性峰值，且在卫星凌星与行星食期间可能发生增强或轻微减弱。F和P的变化取决于行星与卫星的半径、反照特性及轨道参数，其幅度约为平滑背景信号的十分之一量级。典型凌星或食事件持续数小时。 结论：行星-卫星系统反射的太阳光F和P中会显现由行星与卫星凌星及食效应导致的系外卫星痕迹，这些特征可通过系外行星通量/偏振相位函数进行搜寻。
关键词： 方法：数值计算、行星与卫星：探测、行星系统、偏振、辐射传输
更新于2025-09-10 09:29:36
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基于粒子碳黑吸收光度计计算气溶胶光吸收系数的约束双流算法
摘要： 我们提出了一种基于约束双流（CTS）辐射传输模型和实验校准的新型滤光式吸收光度计校正方案。该双流模型采用滤光片实验可测光学参数进行初始化，实验校准数据源自文献资料及本文的专项实验。我们讨论了模型与校准实验中的不确定性，并推导出吸收系数反演的不确定度。当单次散射反照率低于0.8时，新CTS方法与其他校正方案均受校准实验不确定性的影响，吸收系数的不确定度约为20%；对于高单次散射反照率情况，CTS校正能显著降低误差——在单次散射反照率约0.98时误差可降至30%，而采用Bond校正法（Bond等，1999）的误差高达100%。该校正方案通过独立实验数据进行了验证，测试结果证实CTS方法相较于其他成熟校正方法具有预期的模型性能。
关键词： 基于滤光片的吸收光度计、辐射传输、校正方案、约束双流模型、气溶胶光吸收
更新于2025-09-09 09:28:46
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行星诱导的盘状结构：(亚)毫米波与红外辐射的对比
摘要： 背景：嵌于星周盘中的年轻巨行星会显著扰动盘的密度分布，该效应或可作为探测行星的间接示踪手段。 目标：我们探究在散射光中观测星周盘行星诱导间隙的可行性。 方法：针对不同恒星、盘和行星构型，开展三维流体动力学盘模拟及后续散射光辐射传输计算，并与相应（亚）毫米波热再辐射研究结果对比。 结果：散射光中探测行星诱导间隙的可行性主要受盘光学深度（即盘尺寸与质量）影响。通常仅当盘光球层受足够扰动时，行星诱导间隙才可被探测。在当前参数空间限制下，质量低于~10??···?3 M⊙的盘存在间隙探测可能。相较于ALMA探测盘热再辐射的下限质量，仅在约10?? M⊙的狭窄质量范围内（占本研究案例的16%），同一间隙才能同时在再辐射与散射光中被探测。
关键词： 辐射机制：一般理论、行星-盘相互作用、辐射传输、行星与卫星：一般理论、流体动力学、亚毫米波段：一般理论
更新于2025-09-09 09:28:46
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评估超球体在模拟尘埃气溶胶散射矩阵中的应用
摘要： 已知大气尘?？帕＞哂卸嘌也还嬖虻男翁Ｎ馐头乔蛐翁卣?，具有长宽比分布的椭球模型被广泛用于模拟尘埃的光学特性。该椭球模型虽优于球形假设，但仍需进一步改进。本研究通过系统比较椭球与超椭球的散射矩阵，全面检验了超椭球模型的模拟能力。相比椭球，超椭球具有额外自由度，即使长宽比为1时仍可呈现非球形。我们采用不变嵌入T矩阵和改进几何光学法，计算了具有广泛长宽比分布及多种圆度参数的超椭球单次散射特性。随后评估了椭球与超椭球模型对阿姆斯特丹-格拉纳达光散射数据库中25种尘埃样本散射矩阵的适用性。研究发现：使用超椭球时无需采用极端长宽比来复现测量数据；即使在等概率长宽比分布下，约束圆度参数（2.4至3.0）的超椭球也能更优地同步匹配实验室测量的六个非零散射矩阵元素。此外，超椭球在实现尘埃散射矩阵光谱一致性方面也优于椭球。因此，超椭球在大气辐射传输和遥感应用中展现出重要潜力。
关键词： 散射矩阵、超球体、光学特性、辐射传输、尘埃气溶胶、遥感
更新于2025-09-09 09:28:46