基于多尺度理论的电各向异性介质椭球内电场

基于电磁场的多尺度变换理论,将一个各向异性介质椭球重构为一个各向同性介质椭球,进一步得到了新椭球的形体参数。利用各向同性椭球电磁场与各向异性椭球电磁场的多尺度关系,得出了各向异性介质椭球内电场的解析表达式,对所得结果进行了验证。计算了椭球内电场方向与外电场方向的夹角,仿真结果表明：外电场的方向对椭球内电场的影响不大,介电常数张量对椭球内电场的方向和大小有较大的影响。     

均匀各向异性介质球散射的解析研究

将均匀各向异性介质重构为电学上的无耗各向同性介质,得到了重构目标的散射截面;进而得到了主坐标系中无耗各向异性介质球的散射截面,将介质退化到各向同性介质时,各向异性介质球的散射截面与Mie理论完全一致,验证了所得结果的正确性;仿真结果表明:散射截面正比于目标介电常数张量的元素且随入射方向的变化而变化;所得结果为复杂形体各向异性介质目标的散射评判提供了理论基础。     

介质空腔内电场的计算

提出了有电介质存在时计算电场的一种新的等价方法，使介质腔内部的静电场能更简便地求解。     

各向异性介质多分量感应测井三维Born几何因子理论研究

几何因子理论被广泛运用于感应测井仪器设计、响应特征分析及高分辨率曲线处理, 现有的感应测井几何因子主要适用于二维各向同性介质, 难以满足各向异性介质多分量感应测井的研究需要. 本文基于Born近似方法将Born几何因子扩展至各向异性介质, 推导了各向异性介质多分量感应测井三维Born几何因子表达式, 随后进一步考察了多分量感应测井对地层各向异性的敏感性和探测能力. 数值模拟结果表明, 各向异性系数越大, 多分量感应测井几何因子空间分布越复杂, 其对各向异性的敏感性越高. 多分量感应测井仪器在不同倾斜角度对各向异性均具有较高的敏感性. 直井条件下, xx共面分量受各向异性影响严重, 井斜角在40°–60°时, xz/zx交叉分量对各向异性的敏感性高, 水平井中zz同轴分量则对各向异性的探测能力最强. 各向异性介质三维Born几何因子弥补了现有几何因子理论的不足, 可为国内新型多分量感应测井仪器研发及储层各向异性评价方法的发展提供有利条件.     

多尺度波致流非饱和孔隙介质波传播理论研究

弹性波在非饱和孔隙介质中传播时,孔隙流体会发生宏观Biot流、微观喷射流以及由于孔隙流体不同(气、液双相)导致的介(中)观流.将非饱和孔隙介质等效为含液相孔隙流体的背景介质中嵌入含气相孔隙流体的包裹体,在非饱和双重孔隙介质模型基础上,引入微观喷射流,建立了包含宏观、微观和介观三种尺度波至流的非饱和孔隙介质波传播方程.数值分析表明该模型可以更好地预测更宽频带内的波速频散和衰减.     

带壳介质椭球的等效介电常量

通过引入椭球坐标系,求解满足给定边界条件的拉普拉斯方程,得出了带壳介质椭球内外的电势分布,从而进一步讨论了带壳椭球的等效介电常量.     

介质球的各向异性瑞利散射

基于电磁场的多尺度理论,研究了各向异性介质球内、外电场的规律,导出了各向异性目标散射场的表达式,得到了各向异性介质目标散射振幅、散射截面等的解析表达式,并对其正确性进行了检验.仿真结果表明:各向异性介质球的散射具有偶极辐射的特点,介电常量越大,产生的偶极矩也愈大,散射也越强.其结果可为各向异性目标监测、各向异性光散射研究等提供理论支持.     

基于三次样条插值的图像多尺度方向边缘重构

为了检测小结构的轮廓以及大目标的边缘,将多尺度边缘检测与小波变换有机地结合起来,利用小波分析方法来研究信号的多尺度边缘特征。针对图像信号的多尺度边缘检测和重构问题,利用二进小波变换的多尺度分析特性,定义了图像在水平和垂直方向的多尺度边缘。同时,利用三次样条插值算法,提出了一种由二进小波变换在水平和垂直方向的极值重构图像信号的算法。实验结果显示多尺度重建方法与著名的交替投影算法相比,算法复杂度低,图像重建速度提高了20倍,而且重建图像质量较好,其峰值信噪比提高了1 dB以上。     

多尺度有限差分法模拟复杂介质波传问题

利用有限差分和紧支集正交小波变换对波动方程的时间、空间进行联合近似求解,提出一种适合于一般边界非均匀耗散介质中波传问题数值模拟的快速自适应混合算法——多尺度有限差分(multiresolution finite difference缩写为MRFD)方法.将波传问题的求解转换到小波域中进行,利用小波基的自适应性与消失矩特性,使偏微分算子矩阵稀疏化,有效改善了计算量等.地球物理勘探中的数值实例显示了算法具有良好效率 关键词： MRFD 小波变换 多尺度 波传问题     

Electric fields inside and outside an anisotropic dielectric sphere

Analytical expressions of electric fields inside and outside an anisotropic dielectric sphere are presented by transforming an anisotropic medium into an isotropic one based on the multi-scale transformation of electromagnetic theory. The theoretical expressions are consistent with those in the literature. The inside electric field, the outside electric field and the angle between their directions are derived in detail. Numerical simulations show that the direction of the outside field influences the magnitude of the inside field, while the dielectric constant tensor greatly affects its direction.     

Investigation of electric fields inside and outside a magnetised cold plasma sphere

Based on the scales transformation of electromagnetic theory,the analytical expressions of electric fields inside and outside a magnetised cold plasma sphere are presented by reforming the spherical electromagnetic parameter.The obtained results are in good agreement with that in the literature.The angle between the direction of inside field and that of outside field is derived.In S wave band,calculations for the effects induced by parameters of the inner field are established.Simulations show that the angle between incident field and the outside magnetic field influences the inner field remarkably.The inner field will increase as the electron density increases.The inner field varies with frequency nonlinearly.There is an angle between the inner field and the incident field,it changes nonlinearly with the frequency.     

电偶极子位于均匀介质球中时球外电场的研究

采用分离变量法求解了电偶极子位于均匀介质球中时复连通域的拉普拉斯方程和泊松方程,求出了球内外两种不同介质的电势分布和球面上的极化电荷分布;通过求解二阶非线性微分方程得到了球外的电场线函数;利用计算软件Math-ematica 5.0,作出了相应的相互正交的等势线簇图形和电场线簇图形,并且进行了必要的讨论.     

接地导体薄圆筒内线电荷的电场

利用复数坐标系z上的保角变换,计算接地导体薄圆筒内线电荷的电势和场强的分布,并利用数学软件MATLAB绘制出电场线与等势线(面)图.     

带电导体椭球表面的电荷密度与电场

利用极限情形推断了带电导体椭球表面的电荷密度与电场强度.     

Compton scattering of 59.5 keV gamma rays from p-Si sample in an external electric field

This study is related to Compton scattering of photons from a p-Si sample whose surface charge density distributions are changed by an external electric field. The external electric field intensity in the range 0-75 kV/m was used to change the surface charge density distributions of the sample. The sample surface perpendicular to the electric field was selected as the scattering surface. The p-Si sample was bombarded by 59.5 keV γ-photons emitting from an Am-241 point source. The Compton scattered photons at an angle of 90^o were detected by an Si(Li) detector. The Compton scattering intensity suddenly increased with the application of the electric field since the applied electric field distorts both the negatively charged scattering center (free electron, bound electron, ionized acceptor) and the positively charged scattering center (hole) and their momentum distribution in the sample. There is a good third-order polynominal relation between the Compton scattering intensity and the increasing (or decreasing) electric field intensity. The results show that the positively charged scattering centers behave like negatively charged scattering centers, but the latter are slightly more effective than the former in the Compton scattering of γ-rays from the sample in the electric field.     

均匀外电场中无限长介质圆柱壳的场分布的计算和讨论

用圆柱坐标系中的分离变量法计算了位于均匀外电场中的无限长介质圆柱壳各区域的电势和电场,由计算结果分析了无限长介质圆柱壳对外电场的屏蔽效果,并指出均匀外电场中的无限长导体圆柱壳、无限长介质圆柱体、无限长导体圆柱及无限大均匀电介质中开有一无限长的圆柱形空腔的电势和电场都可以由均匀电场中的无限长介质圆柱壳电势及电场给出.     

用电介质镜像法计算线电荷与介质圆柱所形成的电场

利用电介质镜像法计算线电荷与介质圆柱体所形成的电场,给出电势与场强的解析表达式,进一步得出等势线与电场线方程,并利用软件MATLAB绘制出电场线和等势线(面)图予以验证.     

基于Geant 4的介质深层充电电场计算

基于Geant4模拟了电子在Teflon介质中的电荷输运过程,获得了其内部的电流密度、剂量率和电荷沉积量沿深度的分布曲线,进而利用电荷连续性方程、泊松方程和深层俘获方程求解出Teflon中高能量、小束流电子辐照下的电场分布. 将介质平板充电过程简化为屏蔽铝板与分层介质组成的Geant4模型,电子源为1.0MeV,0.1pA/cm²的平面源. 通过记录经过各层介质的电子电量和各层介质内沉积能量和电子数目,用统计平均的方法获得了介质内电流密度、剂量率和电荷沉积量沿深度的分布规律. 介质内 关键词： 卫星 介质深层充电 Geant4 电场