电子初始位置对高能电子空间辐射的影响

为了探究高能电子辐射与其初始位置间的关系, 依据拉格朗日方程构建了单个高能电子与高斯激光脉冲相互作用发生散射的模型, 并采用数值模拟的方法通过MATLAB获得了电子运动轨迹及散射光的空间辐射特性, 具体分析讨论了电子初始位置对空间能量辐射的影响。结果表明, 初始状态静止的高能电子经与线偏振紧聚焦强激光相互作用, 其在平面内沿+z方向先做振荡运动, 然后沿直线行进; 最大辐射能量及其辐射方向均受到电子初始位置的较大影响, 前者随电子初始位置朝z轴正向移动出现极大值, 而后者在方位角恒定的同时极角逐渐减小并最终稳定; 全空间最大辐射能量在电子初始位置位于(0, 0, -7λ₀)(λ₀为激光波长)、极角和方位角分别为23.5°和180°时取得。此结果说明通过合理设置电子的初始位置可以获得强度尽可能大的辐射。     

激光脉冲初始相位对电子辐射的影响

为了研究超短超强椭圆偏振激光初始相位对于高能电子辐射特性的影响, 采用了Lorentz方程与电子能量方程构造高能电子与强激光场的对撞模型的方法, 并使用MATLAB进行数值模拟, 获得了电子的运动轨迹以及激光场空间辐射的功率与能量分布的数据与图像, 对不同的激光初始相位所对应的3维空间辐射特性进行了研究。结果表明, 当激光脉冲撞击电子时, 电子产生辐射, 且辐射功率呈现出双峰形; 高能电子的辐射功率图像在初始相位为0°, 180°和360°时表现为对称型双峰, 而在其它相位下则呈现出非对称型双峰。该结论为超短超强椭圆偏振激光的初始相位3维反探测研究提供了一定的基础。     

脉宽对激光撞击电子辐射峰值影响的模拟计算

为了研究激光脉宽对撞击电子后产生的辐射能量分布, 采用模拟计算的方法, 以Lorentz方程以及电子辐射方程为基础, 建立了紧聚焦激光作用于静止单电子模型, 并通过MATLAB软件模拟了不同脉宽下的激光脉冲与电子作用后产生的电子辐射能量分布, 对飞秒紧聚焦椭圆偏振激光脉冲的脉宽与电子间的辐射功率峰值进行了深入研究。结果表明, 当紧聚焦激光脉冲遇到静止单电子, 在激光脉冲撞击电子时, 电子会发出辐射; 散射辐射在散射方向的中心呈尖锥状积累; 随着激光脉宽的增加, 辐射功率分布逐渐呈现出双峰形; 脉冲宽度越宽, 电子辐射功率峰值越小, 脉宽为10λ₀时的峰值功率仅为脉宽为0.1λ₀时峰值功率的1%(初始脉宽λ₀=3.33fs), 同时辐射功率达到峰值所需时间越长, 最高峰的持续时间越长, 频谱函数的截止频率越低, 高频分量变少, 谐波次数增加。该结果对激光空气等离子体诊断方面具有重要意义。     

激光脉冲初相位调制电子受激辐射后向对称性

为了研究线偏振超短超强激光脉冲中高能电子运动和辐射的后向对称性,基于经典非线性Thomson散射的框架,借助数值模拟软件绘制了电子轨迹、空间辐射能量的角分布和空间频率分布直方图。研究发现,当激光脉冲短至只有几个周期时,非线性Thomson散射受激光初始相位的影响十分显著,其能量空间分布和运动轨迹具有很强的相关性,并且相对于驱动激光的初始相位具有“三重对称”的特性。高次谐波频谱的截止可以达到1×10⁶ω₀,而频谱峰值的对称性则可为实际激光参数的选择提供可行的思路。研究表明,通过激光脉冲包络相位调制获得理想的非线性Thomson后向散射空间辐射角分布和高次谐波幅度峰值是可行的。     

初始位置对电子运动轨迹和空间角辐射的影响

为了探究在圆偏振激光脉冲中电子初始位置对其运动轨迹和空间角辐射的影响,根据非线性汤姆逊散射模型、能量方程以及拉格朗日方程推导出了高能电子的空间运动方程,并与MATLAB数值模拟的方法相结合,做出了高能电子空间运动轨迹图和空间角辐射模拟图。结果表明,电子在涡旋横向力的作用下在全空间运动的前部轨迹呈紧密分离螺旋状,而后部轨迹由空间间隔遥远的稀疏圆组成,随着电子初始位置的右移,空间角辐射达到最大值时,极角θ和方位角φ的值有不断减小的趋势,在z₀=5λ₀后趋于稳定,(θ,φ)=(23.5°,175.5°);激光脉冲中电子初始位置的改变对电子的运动轨迹和空间角辐射有较大影响。该结果为后续研究电子初始位置对高能电子辐射特性的影响奠定了基础。     

圆偏振周期量级激光脉冲作用下电子辐射的空间分布

在电子汤普孙散射的经典理论的基础上,通过理论分析和计算机模拟,研究圆偏振周期量级激光脉冲作用下电子辐射的空间分布特性,提出可能的应用方向。研究发现,在相对论光强下,随着激光强度的增强,电子辐射逐渐增强,能量不断的向辐射中心集中,辐射能量分布的方向性逐渐突出;当改变激光的初相位时,电子辐射的总体方向发生偏移,表现为辐射分布图形的对称平面发生旋转,且旋转角度与激光初相位角改变大小相同。本文所进行的相关探讨基于电子辐射的三维空间立体图,所得到的有关电子谐波辐射的结论,可以为实验和工程上对电子辐射和激光参数测量的相关应用提供参考。     

土壤热红外辐射及其偏振辐射特性影响因素分析

针对目前地面目标热红外通道辐射特性及其偏振辐射特性的遥感探测需求,将五大典型地面目标之一——土壤作为研究对象,并利用地物热红外多角度偏振遥感测量平台及仪器获取了不同因素影响下的土壤热红外多角度热辐射与偏振辐射数据.分别从探测角、方位角、波段、偏振角和土壤类型五个方面研究了土壤的热辐射特性及其偏振辐射特性.结果 表明,当...     

激光偏振参量对电离电子能量的影响

以准静态隧道电离理论为基础 ,计算并讨论了不同激光偏振参量对基于光场感生电离电子碰撞机制的系统的电离电子能量的影响 ,结果表明 ,随着偏振参量值的减小 ,在电离时刻的峰值处 ,电离电子的剩余能量反而变大     

水云多角度偏振辐射特性研究

由球形水滴组成并分布在大气底层的水云,对全球辐射平衡和气候变化有重要的影响,其影响程度取决于水云本身的微物理特性和光学特性.在对近红外通道0.865μm波长处水云光学特性研究的基础上,采用矢量辐射传输方程模拟分析了大气层顶归一化辐射强度和归一化偏振辐射强度对水云微物理特征、光学特征和地表反照率的敏感性.模拟结果表明,光谱的多角度偏振遥感信息能够更有效地体现出水云微物理特征和光学特征,可以利用多角度偏振遥感信息反演各种云参数.为利用多角度偏振遥感数据反演水云各种微物理量提供了理论基础.     

混合管结构参数对抑制器气动和红外辐射影响

采用数值模拟的方法,研究了混合管出口宽高比以及混合管出口掺混距离对红外抑制器整体气动性能和红外辐射特性影响,在研究参数范围内得到如下结论:相对于椭圆出口的混合管,矩形出口混合管的引射系数显著增加,且垂直方向3~5 m红外辐射强度峰值降低10.7%;随着矩形出口宽高比从2.2增大到4.6,抑制器总引射系数增大,而总压恢复系数几乎不变;延长混合管出口掺混距离,有助于提高抑制器引射能力,且压力损失几乎没有增加;无论是增加混合管出口宽高比还是增加出口掺混距离,红外抑制器水平方向和垂直方向3~5 m波段红外辐射强度都呈现逐渐减小趋势。     

腔镜应力对激光偏振特性的影响

观察到对反射镜加机械压力使激光的偏振方向自然取向改变的现象。施加较大的压力可使偏振方向互相垂直的几个纵模变成同方向的线偏振光,由此得到输出为偏振光的新型内腔He-Ne激光器。     

基于天线空域极化特性的虚拟极化接收技术

提出了一种基于天线空域极化特性的雷达虚拟极化接收方法,可使现有的单极化雷达具有一定的变极化能力.结合偏馈抛物面天线空域极化特性的计算结果,给出了修正的雷达观测方程,提出了虚拟极化接收的方法,对雷达虚拟极化接收的性能进行了分析,指出了等效噪声电平是接收极化的函数,并给出了具体的表达式,最后基于雷达虚拟极化接收提出了PIN最小化极化滤波方法,使干扰加噪声的能量最小,仿真结果表明:虚拟极化接收技术在INR较大时具有较好的抗干扰效果.     

Spontaneous spin polarization of electrons in quantum wires

The quantum conductance staircase of the one-dimensional (1D) channel is analyzed for a weak filling of the lower 1D subbands, when the exchange electron-electron interaction of carriers dominates over their kinetic energy. Main attention is paid to considering the behavior of the “0.7(2e²/h)” feature split off from the first quantum step, which is identified as a result of the spontaneous spin polarization of the 1D electronic gas through exchange interaction at zero magnetic field. The critical linear concentration of electrons above which fully polarized electron gas starts to depolarize, with the resulting evolution of the split-off substep height from e²/h to 2e²/h, is determined within the framework of phenomenological theory. Moreover, the temperature dependence of the height of this substep at the range 0.5(2e²/h)–0.75(2e²/h), resulting from the partial depolarization of the electron gas near the 1D subband bottom, is predicted. The quantum-mechanical consideration carried out analytically in the context of the Hartree-Fock-Slater approximation with localized exchange potential shows that consideration of the electron-electron interaction in a quantum wire with an arbitrary carrier density leads to spontaneous polarization of the quasi-1D electronic gas in zero magnetic field at small linear concentrations of carriers.     

Effects of antenna directivity and polarization on indoor multipathpropagation characteristics at 60 GHz

In millimeter-wave indoor communications systems, the radiation patterns and polarizations of the antennas at base stations and remote terminals have a significant influence on channel characteristics. The work reported in this paper investigated the effects of the radiation patterns of the antennas at remote terminals on multipath propagation characteristics. These effects were investigated by indoor propagation measurements at 60 GHz conducted in a modern office room and by ray-tracing simulations based on geometrical optics. Multipath channel characteristics are compared in terms of impulse responses and their root-mean-square (rms) delay spreads for an omnidirectional antenna and for three directive antennas with different beam widths. From the results of measurements and ray-tracing simulations, the use of a directive antenna at the remote terminal is demonstrated to be an effective method of reducing the effects of multipath propagation. Further reduction in the multipath effects is found to be achieved by the use of circular polarization instead of linear polarization with the directive antennas     

基于偏振微面元理论的红外偏振特性研究

针对基于金属线栅偏振片的红外偏振成像系统组成,需要考虑目标、大气、天空、偏振片的反射和自身辐射的影响,进而有效分析进入成像系统的红外偏振辐射组成。文章通过偏振微面元理论的散射函数模型,推导红外偏振辐射传输方程的Stokes表达式,得出红外偏振信息(偏振度、偏振角)与目标表面粗糙度、折射率、反射和观测角度等参数的数学模型,通过合理简化偏振信息表达式,仿真得出某材料的偏振度曲线与文献中实测数据基本一致,为进一步提高红外偏振成像系统的探测性提供理论依据和技术支持。     

基于极化变换的极化匹配滤波器及其通带理论

借助极化基变换思想,通过矩阵特征值与特征矢量的方法求取了部分极化情况下极化匹配滤波器的极化天线最优接收极化方式,即最优极化Jones矢量解。分析了极化白化滤波器与匹配滤波器的性能差异,提出了极化白化-匹配联合滤波方法。针对极化匹配滤波器,分析了其最优极化接收Jones矢量在极化复平面上的表征。并在极化复平面上分析了极化通带的特性,得出在poincaré球上的极化球冠的通带映射到极化复平面变化为极化圆的表征模式,给出了极化圆随通带大小变化的趋势,这是极化通带理论的一个新发展,为极化滤波创造了简便的判决方法,同时为极化滤波中的数据处理提供了新的途径。