用蒙特卡罗方法和MATLAB计算冷屏内壁表面辐射光线落入探测器芯片的比例

介绍了用蒙特卡罗方法和MATLAB计算圆形冷屏内壁表面辐射落入探测器芯片比例的一种解决方案。该 方案基于三维空间中的方向数概念,首先利用MATLAB命令生成冷屏内壁表面上的随机点,再赋予该点一组随机方向数,获得 一条随机直线方程,以判断它是直接投向芯片平面还是经反射后投向芯片平面。对于反射的情况,根据镜面反射的性质及解析几 何公式,生成该直线在冷屏内壁上的反射光线,并判断它们是否落在探测器芯片区域。经统计后,可算出冷屏各部分落入芯片表面 的辐射光线在冷屏内壁表面发射出来的总光线数中所占的比例。该方法具有编程简单和方便实用等特点。     

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算引入挡板结构的冷屏效率

在制冷型红外成像系统中,冷屏具有定义视场角大小、限制杂散光辐射的作用.冷屏效率的计算无解析公式,一般需要用数值方法求解.介绍了用蒙特卡罗方法和MATLAB计算内含两层挡板的圆形冷屏效率的一种解决方案.     

用MATLAB实现圆形冷屏限制下投影面积的准确计算

介绍了圆形冷屏限制下投影面积的一种准确计算方法。该方法完全基于解析几何中的相关公式在MATLAB中做代数计算,由于其中没有引入任何近似处理,因此没有分析误差。此外它还具有编程简单,使用方便等特点。     

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算矩形冷屏的视场角

红外探测器杜瓦组件是制冷型红外成像系统的一个重要组成部分.在探测器杜瓦中,常用冷屏来限制探测器在各尺度上的立体角.探测器和冷屏的几何构造控制了外部场景（目标和背景）在探测器上的辐照度.冷屏有各种形式的孔径,除了圆形孔径有解析公式以外,其他形式的冷屏对应的视场角一般需要做数值计算.介绍了一种利用蒙特卡罗原理和MATLAB计算矩形冷屏视场角的简捷方法.与其他方法相比,该方法具有编程简单、精度可控、使用便捷等特点.     

精确计算红外焦平面冷屏立体角的方法

制冷型探测器的冷屏蔽能有效地抑制来自背景的光子噪声。冷屏设计和能量计算都需要精确计算冷屏立体角。在工程设计中,仅有圆形和矩形正锥面立体角的精确计算公式,没有其他形状正锥面和斜锥面立体角的计算公式。由空间立体角矢量积分得到了直角坐标系积分公式,给出了有效权重立体角计算公式。针对圆形、椭圆形、矩形、田径场形和异形冷屏孔,将斜锥面转换成正锥面,分析计算了它们的积分区间,用MATLAB积分函数int()计算了冷屏立体角的精确值。解决了轴上像元和轴外像元接收辐射立体角的计算问题。     

冷屏结构与冷屏效率

红外探测器中,冷屏结构设计直接影响其杂散辐射抑制能力。为进一步提高冷屏效率,针对冷屏高度、外壳结构对冷屏杂散辐射抑制的影响进行分析。分析采用数学建模的方式,对计算结果与探测器组件测试结果进行比较,总结规律。当冷屏高度为25 mm,探测器组件测试结果为5.46%,当冷屏高度增高到29 mm,冷屏的非有效抑制杂散辐射结构和有效抑制杂散辐射结构组件测试结果分别为6.11%和4.87%。提出了一种冷屏结构设计的新思路,仅增加冷屏高度,不一定可以提高冷屏效率;挡光环有效抑制杂散辐射时,随着冷屏高度增高,杂散辐射抑制能力变强,冷屏效率随之增高,红外探测器性能有所改善,此时调整冷屏外壳结构不会影响冷屏效率。     

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算糖果形冷屏的视场角

本文介绍了一种利用蒙特卡罗原理和MATLAB计算糖果形冷屏视场角的简捷方法.与其他方法相比,该方法具有编程简单、精度可控、使用便捷等特点.     

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算田径场形冷屏的视场角

介绍了一种利用蒙特卡罗原理和MATLAB计算田径场形冷屏视场角的简捷方法。与其他方法相比,该方法具有编程简单、精度可控、使用便捷等特点。Abstract：     

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算糖果形冷屏的视场角

本文介绍了一种利用蒙特卡罗原理和MATLAB计算糖果形冷屏视场角的简捷方法。与其他方法相比,该方法具有 编程简单、精度可控、使用便捷等特点。     

任意冷屏对应的像面能量分布状况的计算

红外光学系统中存在许多冷屏效率远低于100%的情况,对于这类系统,冷屏对杂散光的抑制能力可以用像面接收的信号能量和杂散能量分布状况来反映,而接收辐射能的多少又可用冷屏和光瞳相对于像面的立体角大小表征。文中首先采用逆向追迹光线的统计方法,提出了准确计算立体角的新思路;然后基于此方法设计了程序,计算任意形状的冷屏对应的像面信号能量和杂散能量的分布情况;最后用所编程序对某典型热像仪进行实例分析,验证了程序的准确性和适用性。该程序计算所得的参数可对冷屏的优劣性进行评价,也可用作冷屏优化的目标参数,为冷屏的优化设计做了关键的铺垫。     

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算冷屏内壁表面辐射光线在探测器芯片上的分布状态

以圆形冷屏中的640×512面阵器件为例,基于几何光学的基本原理,将冷屏内壁表面辐射抽象为一定数量、可用MATLAB随机产生的几何光线.追踪这些光线的去向,统计出其中直接投射、或者经过一次反射后落入探测器各光敏元的光线数量,通过直方图、散落点图等途径分析冷屏内壁表面辐射光线在探测器芯片上的分布状态.     

Low-Frequency Shielding of a Circular Loop Electromagnetic Field Source

The problem of low-frequency shielding of a loop axially perpendicular to a plane shield of infinite extent is analyzed by 1) the thin shield work of S. Levy, 2) solution of the vector wave equation, and 3) application of the transmission theory of shielding of Schelkunoff. Experimental data are obtained and compared with results of parts 1) and 3) in the frequency range 100 Hz to 50 kHz. The first analytical technique is not general, and the limits of applicability of the results are discussed. In the second solution, which is general, expressions are derived for the total electric and magnetic fields on both sides of and within the shield. The resulting expression for shielding effectiveness is not solved because of its complexity. The results of the third theory are adapted to the problem. The shielding effectiveness expression S = R + A + B is computer evaluated for the six shields considered (1/16-inch and 1/8-inch thick aluminum, copper, and steel). Although some approximations are made, this analytical method is the most useful in predicting the insertion loss of the shield, since the theory includes those parameters neglected in the first analytical technique.     

可逆线性同余随机数发生器

随机数的恢复是仿真系统实现时间回溯能力的关键问题之一,仿真系统通常包含大量随机数,为了恢复之前任意时刻的系统状态,就必须对随机数的状态演化进行跟踪和记录,这种跟踪和记录工作需要极大的时间和空间代价。为解决仿真系统中的随机数恢复问题,基于可逆计算的思想,提出一种可逆线性同余随机数发生器,并分别通过反函数、通项公式、逆分布函数实现该随机数发生器,使其既可正向生成任意分布的随机数列,又可反向恢复之前的随机数。实验结果表明该可逆随机数发生器在总的时空性能上较目前通用的Checkpointing实现方式优越。     

Design of multilayered cylindrical shields using a geneticalgorithm

The design of infinitely long multilayered cylindrical shields with circular cross-section are considered and a method based on the genetic approach is proposed. An analytical method for the calculation of the shielding effectiveness of a cylindrical shield, consisting of homogeneous layers is presented for the case of an obliquely incident plane wave. By making use of this method, a genetic algorithm is implemented for the design of multilayered cylindrical shields in order to achieve a prespecified shielding effectiveness for a given band of frequencies or a range of angles of incidence