基于Geant4的多相流CT系统优化设计

针对多相流CT系统,利用基于蒙特卡洛方法的高能粒子输运仿真软件工具包Geant4分析,构建了多相流CT系统5源、7源和9源仿真模型.分析多相流CT系统的数学模型,并利用LBP、FBP以及ART算法进行了图像重建.基于散射光子比和重建图像质量等优化指标分析,进行了多相流CT成像系统的优化设计.实验表明,优化设计后的CT系统使层流、环流和泡状流的散射光子比分别降低到5.32%、5.33%和5.29%,有效抑制了光子散射,明显改善了再构图像质量.

Compton散射对线偏光在相对论等离子体中调制不稳定性的影响

应用多光子非线性Compton散射模型、电磁波非线性色散方程和Karpman方法,研究了Compton散射对线偏光在相对论等离子体中调制不稳定性的影响,给出了等离子体的非线性色散、控制和调制不稳定性增长率的修正方程,并进行了数值模拟。结果表明:与散射前相比,随无量纲化频率值减小,即趋于等离子体临界面处,散射使相同扰动波数引起的调制不稳定性增长率更大,使等离子体临界面处的调制不稳定性增长率较其余位置尤为显著。这是由于散射光使等离子体非线性增强,形成了激光场自聚焦和自成丝的缘故。

动态光散射中基于光子计数率的噪声剔除方法

提出一种基于光子计数率的噪声剔除方法消除大颗粒的影响,通过监测每秒的光子计数,若某1s的光子计数明显高于之前5s光子计数的均值,则将这1s的光子计数剔除。分别在20、30、40°散射角度对测量介质为水、标称直径为21.3nm的金颗粒和90nm的标准颗粒进行测试。结果表明:该方法能有效剔除跳变较大的光子计数率,剔除噪声后的有效粒径和分散度都比较稳定,且接近标称值。

Compton散射对太赫兹波介质微腔光学特性影响

应用Compton散射模型、1维等离子体光子晶体模型和数值计算方法,研究太赫兹波段介质微腔光学特性,给出了系统反射率、反射相移和相位穿透深度修正方程和实验验证.结果表明:与散射前相比,分布式布拉格反射镜系统中心波长左移15μm,这是因散射使等离子体层中电子与光子碰撞频率增大效应导致系统振荡频率增大的缘故;反射相移在截止区与波长呈准线性关系,中心波长处相对π有一定偏离,这是因散射使等离子体层中电子辐射阻尼增强效应导致系统振荡频率减小的缘故;禁带区相位穿透深度增大,这是因散射与入射光形成的耦合光与入射光在禁带区的相位不同,导致入射光禁带对于耦合光产生局部失效的缘故.谐振峰左移15μm,强度提高了22倍,这是因散射产生的等离子体频率和电子辐射阻尼增大效应使系统中心波长左移,透射几率增大,从而导致透射禁带两个谐振峰左移和谐振峰强度提高的缘故.

受激喇曼——斯托克斯散射的增强因子

本文在略述有关受激喇曼散射的发展历史和基本理论以后,从喇曼散射量子理论的跃迁速率方程出发,引进了二个函数形式比例系数的参量。结果,可以对喇曼——斯托克斯散射的情况进行更一般的分析和讨论,并使其在受激散射效应中得到增强的补充处理。