Altasim模拟电磁波的MIE散射

2014年7月22日

Altasim Technologies的研究人员在去年的波士顿Comsol会议上介绍了一篇论文,分享了他们对电磁波的MIE散射的分析,以及它乐动滚球app下载们与MIE解决方案的比较。

散射

散射是一个过程,由于与障碍物的相互作用(例如分子,颗粒,液滴和气泡)相互作用,辐射形式(例如,光(例如,光)被重定向。这些障碍可以称为散射器,因为它们负责在散射过程中发生的辐射偏差。

mie散射

mie散射是由球体引起的电磁波的散射,并由MIE解决方案描述到Maxwell方程。在此过程中,电磁波照亮了障碍物(在这种情况下是球形粒子),并由于与入射波的电场的相互作用而激发了粒子中的电荷。振荡电荷导致电磁能在所有方向辐射(此辐射都被障碍物散射。)以及重新辐射电磁能,激发电荷可以通过吸收将某些入射能量转化为其他形式,例如热能,例如热能。当电磁波从中消除能量时,发生的散射和吸收会导致电磁波的衰减或灭绝。

Comsol多物理模型显示了球形粒子的MIE散射。
comsol多物理学模型几何形状,用于通过球形粒子散射。S. Yushanov,J。Crompton和K. Koppenhoefer的模型。取自的图像他们的论文提交

建模电磁波的MIE散射

Altasim技术工程师Sergei Yushanov,Jeffrey S. Crompton和Kyle C. Koppenhoefer通过comsol多物理学。然后,他们将他们的发现与MIE解决方案进行了比较,记录了他们的结果,并在波士顿举行的Comsol会议上介绍了他们的结果。乐动滚球app下载他们的分析提供了对散射,吸收,灭绝,后散射,压力横截面和辐射力的见解,并通过入射平面波在球形粒子上施加的辐射力。在本文中,他们将分析结果与分析解决方案进行了比较。

在他们的研究中,他们考虑了具有三种不同材料特性(金属,磁性和介电性)的颗粒,它们都具有固定的半径,并研究了相互作用的性质。他们能够在模型完美匹配的层(PML)域的内部边界上使用内置远场节点来计算远场变量,并计算总散射能量。

这是它们对磁性粒子的结果:
与磁性颗粒的MIE溶液相比,Altasim建模结果。
磁粒子的横截面参数和辐射力。S. Yushanov,J。Crompton和K. Koppenhoefer的图片他们的论文提交

将其结果与MIE溶液进行比较时,他们发现横截面和辐射力有很好的一致性。(请注意,结果仅假定弹性散射。不包括布里渊或拉曼散射。)

是否想像Altasim Technologies一样介绍您的作品?您可以通过提交年度COMSO乐动滚球app下载L会议

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评论(7)

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贾尔帕·索尼(Jalpa Soni)
贾尔帕·索尼(Jalpa Soni)
2015年3月10日

我对此模型有两个问题,如果我修改了此模型以找出球体阵列的散射横截面。由于整个数组,找出散射横截面的过程是什么?

Kyle Koppenhoefer
Kyle Koppenhoefer
2015年3月10日

可以使用与单个球体相同的步骤来计算一个球体的散射横截面。

1.通过在阵列周围的假想表面上整合poynting载体来计算散射的能量:

w_sca = intop1_s( - (EMW.RELPOAVX*NX+ EMW.RELPOAVY*NY+ EMW.RELPOAVZ*nz))[W]

2.计算入射辐照度,定义为事件的能量通量(背景)波:

p0 = c0*epsilon*e0^2/2,[w/m^2]

其中C0是光速,Epsilon是介电常数,E0是背景入射平面波振幅

3.计算散射横截面:

sig_sca = w_sca/p0 [m^2]

贾尔帕·索尼(Jalpa Soni)
贾尔帕·索尼(Jalpa Soni)
2015年3月10日

你好凯尔..
感谢您的建议。

我正在做你所说的同样的事情。我的问题是,当我通过引入Floquet边界条件来计算阵列的效果时。然后,在这种情况下,我的整合表面是纳米颗粒的表面或任何位于远场域中的表面?

Kyle Koppenhoefer
Kyle Koppenhoefer
2015年3月11日

Hello Jalpa-使用Floquet边界条件为一系列粒子开发解决方案会产生一个复杂的问题。我建议您将这个问题指向comsol支持,以寻求详细的答复。

穆罕默德·卡西姆(Mohammad Qasim)
穆罕默德·卡西姆(Mohammad Qasim)
2016年3月24日

我想复制这些结果,请告诉我事件光的频率范围是多少?我们如何将结果从频率转换为大小的Parmeter ???

Kyle Koppenhoefer
Kyle Koppenhoefer
2016年3月29日

对于a = 0.1UM和粒径参数范围0.2

阿桑
阿桑
2020年4月26日

我想要这个模型如何获得它?请帮助我

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