浅谈负电荷粒子的“卢瑟福散射”

本文通过对α粒子的卢瑟福散射理论的引伸,导出负电荷粒子“卢瑟福散射”所遵循的规律公式。同时指出,负电荷粒子一次性大角散射的理论计算和实验观察开始出现偏差时的角度较之相应的正电荷粒子散射角为小;由于入射电了受原子核外诸电子库仑斥力的影响不能忽略,负电荷粒子的“卢瑟福散射”理论公式不适用于电子被薄金属箔散射的情况。     

Rutherford散射公式的理论研究

讨论和比较了用不同理论方法导出卢瑟福散射公式;分析了低能电子入射单电离氦原子(e,2e)反应中的卢瑟福散射;尤其是通过卢瑟福公式给出了有效核电荷的表达式.     

用动量矩守恒定律推导卢瑟福散射公式

给出一种用动量矩守恒定律推导卢瑟福散射公式的简易方法。     

卢瑟福散射公式推导

许多书籍中对卢瑟福散射公式的推导是不完整的，在本文中从动量和角动守恒出发推导出公式。     

偏离卢瑟福散射截面的光学模型计算

采用光学模型系统地计算了高能α粒子的非卢瑟福散射截面,给出了与卢瑟福散射偏离度为４％和６％时的起始偏离能量随靶核电荷数Ｚ的变化规律。计算结果与实验值有很好的符合。     

关于卢瑟福散射公式中小角散射问题

本文主要讨论了卢瑟福散射公式在小角下的不适用问题,提出了α粒于束的展宽问题,并讨论了它和多次散射以及电子屏蔽等因素对实验结果的影响;做出了电子对α粒子散射影响的精确论证;讨论了散射截面在小角极限下重叠的问题。     

P－D背散射截面及质子在固体中的多次散射

报道了由质子束轰击Ｍｏ厚衬底上的氯化钛薄膜的背散射谱得出的Ｐ－Ｄ背散射的截面数据．由于Ｐ－Ｄ散射谱是叠加在Ｐ－Ｍｏ背散射谱上的，所以通过对服从卢瑟福截面公式的Ｐ－Ｍｏ背散射谱进行理论拟合而间接得出Ｐ－Ｄ背散射产额．讨论了质子在固体中的多次散射对Ｐ－Ｍｏ散射谱高度的影响，这种影响是不能忽视的，它使实验谱和不考虑多次散射效应而得出的理论谱有很大差异．并根据实验数据总结出了多次散射造成谱的升高对散射能量、散射深度、及散射角度的依赖关系．     

质子激发K壳层电离截面的测定

通过测量质子轰击固体薄靶产生的特征X射线和卢瑟福散射粒子,确定了在1.6-2.4MeV能区内质子激发Ag、Cu、Ni等元素的K壳层电离截面,测量误差约为10%。用OPSSR、PWBA等模型做了相应的计算,OPSSR计算结果与实验符合得较好,PWBA计算结果与实验相比有一致性偏高。     

0.4～2.6 MeV宽能区质子在轻核Al上160°背散射截面测量

应用北京师范大学2×1.7 MeV串列加速器提供的质子束,采用相对测量方法测量了0.4~2.6 MeV宽能区质子在轻核Al上160°背散射截面.结果表明,对于质子在轻核Al上的散射截面,可用卢瑟福散射截面公式计算的最大入射质子能量是1.5 MeV,质子能量大于该值时,出现连续的非卢瑟福散射共振区.     

无限厚靶向理想薄靶的转换

提出了一种简单的背散射自理方法，将无限厚靶转换成理想薄膜，该方法无需模拟背散射谱的形状，即可求出未知样品中各万分的相对含量，对于卢瑟福散射和弹性共振散射同样有效。并用氧化铜和氧化钛混合配制了系列标样予以检验，结果与参考值很好地符合。     

激光与薄膜靶作用产生X射线阿秒脉冲两种方案的比较

运用一维粒子模拟对经由相对论电子束汤姆逊散射来产生阿秒X射线的两种方案进行了研究。第一种是激光驱动薄膜靶产生相对论电子束以及经过汤姆逊散射产生阿秒X射线,运用倍频探测光的方案可得到更短波长X射线。第二种方案添加了反射厚靶,通过厚靶对驱动激光的反射来减小电子束的横向动量但让其通过,而探测脉冲经过电子束汤姆逊散射后的多普勒频移因子提高,得到的X射线波长也明显减小,光子能量达到1KeV,反射光频谱也明显优与第一种方案．     

基于局部密度聚类的雷达目标散射中心区域分割

散射中心是描述雷达目标高频散射机理的重要特征,准确提取雷达目标散射中心参数对解析雷达目标有着极其重要的研究意义。为了提高散射中心参数计算速度,通常将整幅SAR图分解为多个包含散射中心的小区域,对每个小区域分别进行特征提取和参数计算。根据雷达目标散射中心的特点,本文提出了一种基于局部密度聚类的雷达目标散射中心区域分割技术。首先,首先对雷达图像进行Frost滤波、LSM图像分割和面积滤波的一系列图像预处理获得目标ROI区域,然后对预处理后的图像利用局部密度聚类算法检测散射中心并进行区域分割。实验中,采用模拟数据和真实数据对本文方法和传统图像分割算法展开数值实验,实验结果验证了本文方法在雷达目标散射中心区域分割的有效性和优越性。     

坦克主动防护系统弹药毁伤效能评估

针对以ARENE系统工作原理为代表的坦克主动防护系统,研究弹药毁伤效能评估方法.通过目标易损性分析给出目标要害件等效模型和毁伤判据,建立了弹药破片飞散场的数学模型并采用Monte-Carlo方法模拟弹药炸点坐标的数学模型,编写了弹药毁伤概率的计算程序并针对典型算例进行了计算,根据计算结果探讨了攻击距离和破片飞散角对毁伤概率的影响规律.研究结果为类似的坦克主动防护系统总体设计、系统效能分析以及弹药优化设计等问题的研究提供了一种方法和手段,并值得其它相关研究借鉴和参考.     

基于双接收站的有源诱饵极化鉴别

以双接收站雷达为背景,研究了雷达目标和有源诱饵的鉴别方法。首先提出了双站极化散射矩阵和双站对角极化比的定义,探讨了雷达目标和有源诱饵的极化散射特性;然后针对极化调制有源诱饵等欺骗性干扰,提出了以双站对角极化比为鉴别量实现对有源诱饵鉴别的新方法,并设计了鉴别算法。对典型雷达目标和有源诱饵的仿真结果表明,该鉴别算法对有源诱饵的正确鉴别概率始终达到100%,对雷达目标的正确鉴别率也都能达到90%以上。仿真结果证明了该鉴别算法的可行性和有效性。     

一种基于波系数的雷达目标识别新方法

提出一种基于波系数的目标识别新方法, 此方法把目标响应表达成一系列波模的叠加, 波系数具有目标特异性, 因此可用作目标识别的特征矢量。这些波系数虽然与照射方向有关, 但是选取恰当的频率范围, 则波系数对角度的敏感性会大大降低, 目标模版数据库存储量会大大减少。在识别过程中可以大致预估目标的姿态角, 然后选择部分模版数据库与未知目标系数相比较, 可有效缩短目标识别时间。最后对4个二维目标进行了数值模拟, 取得了理想的识别效果, 证明了此方法的有效性。     

分量模型和散射参数的全极化雷达图像分类

在分析了典型的极化目标分解和地物分类算法基础上,提出了融合Yamaguchi分解和H/α(H为散射熵,α为地物散射角)平面分解结果的迭代处理目标分类方法.首先,通过获取4种散射分量及地物的散射熵和散射角,结合6个参量,将极化合成孔径雷达图像中的地物初始分类;然后,利用相干散射矩阵服从Wishart分布的特性进行迭代,获得最终分类结果.实验结果证明,该算法提高了分类性能,运算量小,分类效果较好.     

基于时频分析的微动弹道目标ISAR成像方法

为克服弹道目标在微动情况时,其散射点的多普勒频率会随微动而变化,最终影响弹道目标的成像质量问题,提出了利用abor变换进行时间选择成像的方法。通过时频分析的方法,在时频域上找寻多普勒频率近似于直线变化的时间段,并在此时间段中对目标进行成像。仿真结果表明:在目标存在微动情况下,选择多普勒频率近似为直线的时间区间进行成像,能有效地聚集ISAR成像,仿真分析验证了该方法的有效性。     

基于AOA-TOA重构的单站定位算法

针对非视距环境,提出AOA-TOA重构的单站定位算法。算法分两步进行,第1步基于单次散射模型给出了一种关于波达角度(angle of arrival,AOA)的粗略的重构方法;第2步以单基站测得的波达时间(time of arrival,TOA)和AOA等信息,结合散射体分布模型的统计特性,对现有的AOA重构算法进行拓展,以最大似然估计法对TOA重构。改进了传统的单目标参数重构模式,实现了在非直达波(non-line-of-sight, NLOS)环境下基于散射体分布模型的单基站定位,并具有较高定位精度。仿真结果验证了该算法的有效性,同时,仿真结果还验证了该算法在密集多径环境下比多径稀疏的环境有更好的定位性能。     

雾天低质量可见光侦察图像复原算法

雾天条件下,利用侦察设备获取的目标区可见光图像对比度低,不能满足指挥员对战场目标的识别判断。文章基于大气散射理论建立了适于远距离雾天图像退化模型,根据雾天能见度、波长和景深等计算所需空间变化光学深度,并通过实例验证了该方法能有效复原低质量可见光侦察图像,具有很强的实用性。     

散射项约束非负矩阵分解的高光谱图像解混

针对传统的约束非负矩阵分解方法对于解混的物理特性考虑较少,提出一种高光谱图像的解混方法:散射项约束非负矩阵分解(scattering-term constrained nonnegative matrix factorization,STC-NMF).与大多数约束非负矩阵分解算法将约束建立在数据的数学特性之上不同,STC-NMF考虑到大气中的悬浮物、胶着物的散射作用,对成像光谱仪接收到的光谱信号有着不可忽视的影响,将大气中的米氏散射(Mie scattering)造成的邻域贡献视作干扰,通过将散射相函数作为约束条件的约束非负矩阵分解,在丰度上对目标像素及其邻域的米氏散射干扰进行约束,以达到在目标函数上将米氏散射和噪声造成的干扰降低到最小的效果,通过实验验证了提出方法的有效性.