一维非均匀介质中的瞬态辐射反问题.pdfVIP

第42卷第8期 红外与激光工程 2013年 8月 Vo1．42NO．8 InrfaredandLaserEngineering Aug．2013 一 维非均匀介质中的瞬态辐射反问题 王圣 刚 (北京机电工程研 究所，北京 100074) 摘 要：针对短脉冲激光入射一维非均匀参与性介质 问题，计算了非均匀体的大小、位置以及吸收和 散射系数对边界出射信号的影响。依据各参量敏感系数的变化，确定了信号采样的时间范围。利用共 轭梯度法对非均匀体进行多参数同时反演。数值模拟结果表明，对 同一非均匀介质，不同的入射位置 会得到不同的敏感系数，且各参数敏感系数明显变化的时间段不尽相 同，但多数变化信息包含在两倍 脉冲穿越时间内。在反问题计算中，推荐选用两倍脉冲穿越时间内的信号作为采样数据。共轭梯度法 能较为准确地实现介质多参数 同时反演。随着测量数据误差的增加，反演结果与真值之间的偏差增 大。敏感系数值较小的参量，其反演计算结果误差较大。 关键词 ：非均匀介质 ； 瞬态辐射传输 ； 敏感度分析 ； 共轭梯度法 中图分类号 ：TK124 文献标志码 ：A 文章编号 ：1007—2276(2013)08—2012—05 Inversedtransientradiativetransferin one．dimensionalnon· homogeneousmedia W angShenggang (BeijingElectro-MechanicalEngineeringInstitute，Beijing100074，China) Abstract：One-·dimensionalnon·h·omogeneousmedia irradiated with shortpulselaserwastreated in this paper．The influences of size，location，absorption coefficientand scattering coefficienton boundary signalswere analyzed．According to the changesofparametersensitivity，the sampling time range of time—resolved signalscan bedetermined．Undersuch conditions，multi—prama etersin onedimension non— homogeneousparticipatingmediawerereconstructedsimultaneouslywithconjugategradient(CG)method． The simulation results have shown that different sensitivities were obtained for different irradiated locations，whentheohterconditionsremain unchanged．Thepeakvalueofsensitivityapperaed in different moment for different parma eters．However，most variable information was contained in the twice trna smissiontime．Therefore，htetwicetransmissiontimewasproposedashtebestsamplingtimerangein inverseproblems．Accurate resultswereobtained in mult