Fast 3D EM scattering and radiation solvers based on MLFMA

As the fastest integral equation solver to date, the multilevel fast multipole algorithm （MLFMA） has been applied successfully to solve electromagnetic scattering and radiation from 3D electrically large objects. But for very large-scale problems, the storage and CPU time required in MLFMA are still expensive. Fast 3D electromagnetic scattering and radiation solvers are introduced based on MLFMA. A brief review of MLFMA is first given. Then, four fast methods including higher-order MLFMA （HO-MLFMA）, fast far field approximation combined with adaptive ray propagation MLFMA （FAFFA-ARP-MLFMA）, local MLFMA and parallel MLFMA are introduced. Some typical numerical results demonstrate the efficiency of these fast methods.     

组合目标电磁散射的FDTD/TDPO混合法

为分析组合目标的后向电磁散射,提出了时域有限差分FDTD与时域物理光学TDPO相结合的混合算法。组合目标包括电大尺寸和电小尺寸两个彼此相互分离的部分。采用FDTD方法分析形状或介质较复杂的电小结构部分;采用TDPO方法分析目标的电大尺寸部分。在处理FDTD区对TDPO区耦合时,利用了基尔霍夫积分的近场-近场外推技术,并提出了顺序传递方法,按照FDTD的时域计算顺序将FDTD区对TDPO区的贡献直接传递到远区观察点,计算效率高,所需内存少。对于远区后向散射,TDPO区对FDTD区的耦合则由互易性定理得到。最后给出了验证和应用算例,表明了方法的正确和有效性。     

炭化条件对炭纤维纳米微孔分形维数的影响

应用X射线小角散射方法研究了炭纤维纳米微孔内表面 特征的分形维数D. 结果表明, 不同炭化温度下得到的炭纤维, 其微孔尺寸在1.60～4.13 nm. 随着炭化温度的升高（由900 ℃升至2 400 ℃）, D值增大（由2.09增加到2.59）. 当增大炭化牵伸率时, 微孔分形维数也有所增加. 从具有不同分形维数炭纤维力学强度的测试中发现, 分形维数较低的试样, 具有较高的拉伸强度和压缩强度.     

强磁场中热光子的康普顿硬化

从实验室坐标系Compton散射截面出发，对其中的谱函数进行了重新计算，除了谱函数的共振项系数有修正外，还得到一个直接依赖于磁场的非共振项（磁场项），利用改进了谱函数，就强磁场脉冲星表面的高能电子束对热光子的Compton硬化作用的进行了计算，结果表明，（1）每一个共振散射都存在一个上限能量，其大小与磁场有关；（2）当磁场较弱时，由于磁场项的存在，每一个共振散射都存在一个范围相当宽的高能尾巴。     

分形土壤面与上方复杂目标复合电磁散射的MOM研究

基于复合散射研究在实际应用中的价值,实际的沙壤土面采用一维带限Weierstrass分形模型模拟,用导弹模型作为其上方目标,在TM波入射时,运用矩量法分别讨论土壤面的高度起伏均方根(δ)、湿度(mv)、分维数(D),目标的横纵向尺寸(l、d)与目标的高度(H)及入射波的频率(f)对复合散射特性的影响,通过数值计算得到每种情况对应的复合电磁散射系数(σ)的散射角(θs)分布.结果表明:对σ有明显影响的因素有δ、mv、H以及f,而对其影响较小的因素有D、l、d.     

旋转对称金属目标上凹槽中填充材料对电磁散射影响的分析

利用各向异性时域有限差分法(FDTD)分析填充不同介质凹槽的金属目标的电磁散射。就具有旋转对称特性的典型目标模型,详细计算分析了在凹槽中填充不同材料对其电磁散射特性的影响,计算结果显示在目标的特定部位上开适当宽度和深度的槽并填充负单轴各向异性介质能显著降低目标的后向雷达散射截面(RCS)。     

岩土抗剪强度参数模糊稳健回归分析

针对图解法和最小二乘法(LS)只适用于实验数据相关性较高的情况,提出了岩土抗剪强度参数模糊稳健(Robust)回归分析方法.该方法在实验数据相关性差、数据离散并有异常值存在的情况下.具备削弱数据离散和对异常值定位的能力,提高了估计参数的稳健性和可靠性.它通过选择影响函数,调整权因子,确定出抗剪强度参数c、ф的数值.通过工程实例,采用Mathematica编程计算,与LS法所得结果进行分析比较,结果表明:Robust法比图解法和LS法得到的计算结果更贴切、可靠.     

煤烟凝聚粒子的光散射特性研究

离散偶极子近似方法（Discrete Dipole Approximation，DDA）是研究粒子散射特性的重要理论方法之一．利用该方法研究了煤烟凝聚粒子的散射问题，讨论了分形煤烟凝聚粒子的散射强度随凝聚粒子的形状、结构、相对折射率及入射波波长变化的情况．结果表明：煤烟凝聚粒子的光散射特性与其形状有着非常密切的关系；对于一个给定的形状不变的煤烟凝聚粒子，它的散射强度的大小随着入射波波长的不同而发生变化；另外组成煤烟凝聚粒子的基本粒子的个数也会影响煤烟凝聚粒子的散射强度，组成煤烟凝聚粒子的基本粒子的半径比入射波的波长小得越多，煤烟凝聚粒子的散射强度就减小得越快．     

动态光散射测定电介质溶液中蛋白质 HAMAKER常量实验研究

通过动态光散射技术间接的测量了电介质溶液中蛋白质的Hamaker常量.溶液中粒子的扩散系数对浓度的一阶线性依赖关系主要取决于粒子在溶液中所占的体积分数和粒子间的排斥力与吸引力.通过动态光散射技术测量不同离子强度不同浓度蛋白分子的扩散系数,根据扩散系数随蛋白浓度变化的斜率与离子浓度变化的相关性,回归出蛋白的Hamaker常量和蛋白的有效电荷.     

包层泵浦受激布里渊散射调Q光纤激光器

研究了受激布里渊散射的基本原理，设置了基于光纤中的受激布里渊散射效应实现调Q的光纤激光器，介绍了最新的研究成果。