非均匀流体介质内部散射声场重建的逐层计算方法

入射声波激励下非均匀流体介质内部散射声场的重建方法对超声层析成像具有重要意义。以往采用矩量法求解,但该方法全域离散形成的复数满秩矩阵规模随着分辨率与计算精度的提高急剧增大,对算力具有很高的要求,一定程度上限制了其在实际中的应用。为克服上述缺陷,以逐层离散、逐层计算为核心思想,以声散射基本公式与近场声全息理论为基础,推导出逐层计算非均匀流体介质内部散射声场的理论公式并给出对应的几何离散模型。为验证该方法的可行性,以矩量法为参照,对同样的介质模型进行介质内部声场重构仿真。结果表明,逐层算法不仅可以有效地重建非均匀流体介质内部散射声场,且大幅度减小了求解规模。

基于新型混合场积分方程的半空间三维均匀介质目标电磁散射分析

利用介质半空间格林函数,将一种混合场积分方程(JMCFIE)推广应用到有耗半空间的均匀介质的散射分析中,以减少离散矩阵方程迭代求解时所需的迭代步数,提高矩量法(MoM)对半空间介质目标散射分析的求解效率.数值算例验证了方法的准确性和有效性.

非均匀随机散射介质层的多次散射和热辐射的分层迭代解

为纳入矢量辐射传输方程的多次散射 ,将非均匀平行分层分布的随机散射介质划分成多个薄层 ,利用各薄层的低阶Mueller矩阵解推导出整层的高阶散射迭代解 .用这一方法计算了具有占空比、粒子大小和温度廓线非均匀分布的平行分层随机密集球形粒子积雪层的极化热辐射 .数值结果与一层均匀随机散射层的离散坐标 特征值方法作了比较 ,讨论了多次散射和热辐射与散射层各特征参数的关系 。

相射线Maslov求和法：一个完全的有限频率射线法

现有的有限频率射线方法,包括Maslov射线求和法和相射线法,只能部分地模拟菲涅耳干涉和介质非均匀性散射这两个影响有限频率波在非均匀介质传播的基本物理过程。为克服这些局限性,提出了一种新的有限频率射线方法。该方法融合了Maslov射线求和法和相射线法两者的长处,可以同时精确地模拟由菲涅耳干涉及介质非均匀性散射产生的有限频率波动现象,因此是一个完全的有限频率方法。此外,由于精确地描述了波场在焦散区附近由散射引起的波场平滑过程,也从根本上解决了渐近射线理论的奇异性问题。