Advertisement

MATLAB中的粒子散射模拟代码-大型三维全息成像与光束传播...

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型：None

简介：
这段代码用于在MATLAB中实现粒子散射的模拟，适用于研究大型三维全息成像和复杂光束传播问题。 我们提供了一个MATLAB代码文件来模拟粒子散射的光束传播法（BPM）用于大规模全息粒子3D成像。该实现包括正向模型和重建算法、样本对象数据、生成的全息图以及实验捕获的全息图与重建结果。 如果您发现该项目对您的研究有用，请考虑引用我们的论文： 我们开发了一种新颖的方法，用于从单个全息图中大规模地重建3D粒子场。该方法结合了稀疏正则化的多散射光束传播法（BPM），能够恢复高折射率对比度的密集三维粒子分布。 研究表明，利用BPM计算生成的强度统计数据与实验测量值高度匹配，并且相对于单次散射模型提供了高达九倍的精度改进。我们还设计了一种高效的重建算法，该算法在解决反问题时比现有技术快两个数量级。 我们在不同散射强度条件下的仿真和实际实验中展示了卓越的重建准确性。此外，对于深度成像以及高粒子密度的情况，BPM的性能明显优于单次散射方法。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
客服关闭
  • MATLAB中的粒子散射模拟代码-大型三维全息成像与光束传播...
    优质
    这段代码用于在MATLAB中实现粒子散射的模拟，适用于研究大型三维全息成像和复杂光束传播问题。 我们提供了一个MATLAB代码文件来模拟粒子散射的光束传播法（BPM）用于大规模全息粒子3D成像。该实现包括正向模型和重建算法、样本对象数据、生成的全息图以及实验捕获的全息图与重建结果。 如果您发现该项目对您的研究有用，请考虑引用我们的论文： 我们开发了一种新颖的方法，用于从单个全息图中大规模地重建3D粒子场。该方法结合了稀疏正则化的多散射光束传播法（BPM），能够恢复高折射率对比度的密集三维粒子分布。 研究表明，利用BPM计算生成的强度统计数据与实验测量值高度匹配，并且相对于单次散射模型提供了高达九倍的精度改进。我们还设计了一种高效的重建算法，该算法在解决反问题时比现有技术快两个数量级。 我们在不同散射强度条件下的仿真和实际实验中展示了卓越的重建准确性。此外，对于深度成像以及高粒子密度的情况，BPM的性能明显优于单次散射方法。
     
  • MATLAB中的粒子散射模拟代码-蚱蜢:grasshopper
    优质
    本段代码用于在MATLAB环境中实现粒子散射的物理过程仿真，特别聚焦于“蚱蜢”模型的研究与应用。通过精细调节参数，用户可以观察并分析不同条件下粒子散射行为的变化规律，为科学研究及工程设计提供有价值的参考数据和直观展示方式。 MATLAB模拟粒子散射代码蚱蜢基于geant4开发工具包创建的应用程序，该工具包支持复杂的粒子跟踪（例如伽马、电子、质子等）编程，并进行粒子与物质相互作用的蒙特卡洛(MC)模拟。Grasshopper是一个简单的Geant4应用程序，其中所有几何图形及生成器参数均在gdml文件中定义，目的是建立快速且简易的仿真环境，以便不具备C++和Geant4知识的用户能够迅速设置并运行仿真。 该程序由AregDanagoulian于2015年11月创建，并持续更新。关于版权与许可，请参照相关文档中的条款说明。 安装要求包括： - 用户需要具备xerces，以支持GDML解析功能。 - 对于CMake构建方式的用户必须使用3.17或更高版本的CMake。 - 需要已编译和安装好的Geant4库。在cmake阶段，需传递以下标志：`-DGEANT4_DIR=your_geant4_directory`以指定Geant4目录的位置。
     
  • MATLAB中的粒子散射模拟代码-Mie散射建模: CELES的实现
    优质
    本项目提供了一套基于MATLAB的Mie散射模拟工具，用于计算和分析光与颗粒物相互作用过程。通过CELES算法优化了复杂介质中的粒子散射仿真效率与精确度。 MATLAB模拟粒子散射代码CELES（“快船”的拉丁语）是基于CUDA加速的电磁散射实现，结合了MATLAB与CUDAMEX技术来执行多球体T矩阵方法（也称广义多粒子Mie法）。该软件主要针对大量球形散射物体的电动力学问题提供严格的解决方案。因此，它可用于研究光在宏观颗粒聚集体中的传播，并推导其整体传输性能。 使用CELES时，请按照以下方式引用：参考占位符[][] **特征** - CELES由MATLAB编写，旨在为用户提供一个友好的界面来配置和运行仿真。 - 其显著特点包括支持CUDA的NVIDIA GPU硬件上的大规模并行执行块对角预处理，从而加速迭代求解器的收敛速度。 - 使用查找表方法评估球形汉克尔函数，并提供丰富的输出（功率通量、近场及远场分布）。 - 支持高斯光束激发和GUI界面（实验性功能） **要求** 为了运行CELES，在系统上需要安装以下软件，除了MATLAB之外： 1. 兼容CUDA版本的MATLAB 2. 通过在MATLAB中执行命令`gpuDevice`可以检查所需的CUDA版本，并查看输出中的ToolkitVersion信息。
     
  • MATLAB中的粒子散射模拟代码-Quantum-Open-Dynamics-and-Gaussian-Information-Li...
    优质
    本项目提供了一套基于MATLAB的粒子散射模拟代码，适用于量子开放系统动力学及高斯信息理论研究。通过该工具，用户可以深入探究不同条件下粒子散射行为及其统计特性。 MATLAB模拟粒子散射代码用于量子开放动力学及高斯信息：线性光力学是一个数值仿真工具箱，遵循开放量子动力学中的高斯态时间演化；对这些状态的量子信息量度进行计算；该工具箱的时间演变部分针对的是与单个常见的Bosonic模式（光学腔电磁场）相互作用的N个Bosonic模式（粒子）。描述这种互动的哈密顿量是这样的：其中，\(a_j^\dagger (a_j)\) 是具有固有频率 \(\omega_j\) 的第j个粒子的创建（湮灭）算子； \(b^\dagger(b)\) 是腔场的创建（湮灭）算符，并且 \(g_{ij}\) 表示相互作用耦合强度。最初，假定每个粒子处于热态而腔场则位于真空状态。在后续版本中，初始条件将允许任何高斯状态额外参数的存在。由于上述哈密顿量保持了初始态的高斯特性，因此该工具箱通过正交期望值的时间演化着重于量子朗之万方程，并聚焦于协方差矩阵上的李雅普诺夫方程。有关开放量子动力学更全面的信息，请参考“悬浮纳米球之间的相干散射介导的相关性”。在数字高斯量子信息部分，给定一个特定的高斯状态及其预期正交和/或协方差矩阵时，该工具箱计算：其维格纳函数、冯·诺依曼熵、对数负值以及互信息；同时它也会处理协方差矩阵上的辛几何。
     
  • 金纳米颗粒散射与FDTD模拟绘图代码_米散射和消光效应_
    优质
    本项目提供了一套基于FDTD方法的MATLAB代码，用于计算并绘制金纳米颗粒在不同条件下的米散射及消光截面，深入探讨其光学特性。 纳米金颗粒散射，在FDTD环境下运行，并包含一个绘制吸收、散射和消光的代码文件。
     
  • MATLAB三维传播代码源码，实现无线电波与光在随机及背景结构介质中的全衍射三维传播仿真。
    优质
    本作品提供了一套MATLAB代码用于模拟无线电波和光线在复杂介质中进行全衍射三维传播的过程。该程序支持随机及特定背景结构的介质环境，并能展示不同条件下的传播特性与行为。 在现代通信与光学领域，理解无线电波及光在不同介质中的传播特性至关重要。科研人员和工程师通常利用计算机模拟工具进行仿真分析。Matlab作为一种强大的编程环境，因其丰富的数学函数库和直观的编程界面，在物理现象模拟中被广泛应用，包括无线电波和光的传播。 本段落将深入探讨一个特定的Matlab源代码——“3-d-propagation-code-in-matlab”，它用于实现全衍射三维传播模拟。该工具主要功能是模拟无线电波与光在随机及背景结构介质中的传播过程。通过考虑所有角度和方向，其能够更准确地反映出波的干涉、衍射和散射效应，这对于理解和预测无线通信信号覆盖范围、光学成像质量以及对复杂环境响应具有重要意义。 实现这样的三维传播模拟通常涉及以下几个关键知识点： 1. **矩阵运算**：Matlab的核心在于矩阵处理。在模拟过程中需构建代表介质、波源与接收器的三维数组，并进行大量计算以确定波的传播。 2. **傅里叶变换**：波动方程往往需要频域和空间域之间的转换，因此傅里叶变换不可或缺。内置fft和ifft函数在此类应用中尤为重要。 3. **边界条件设定**：模拟器需设置适当的边界条件，如周期性、反射或吸收边界，以准确反映实际场景中的传播特性。 4. **随机结构生成算法**：对于包含随机介质的模型，代码可能需要包括统计学和随机数生成方法来定义折射率或衰减系数分布。 5. **迭代求解法**：全衍射传播通常采用蒙特卡洛方法或基于Green函数的方法进行逐步计算以获得精确结果。 6. **可视化工具使用**：Matlab的图形用户界面（GUI）和绘图功能可用于实时显示并分析模拟数据，便于直观理解波的传播特性。 7. **优化与并行化处理**：为了提高大规模问题解决效率，代码可能利用Matlab的并行计算能力进行加速。 8. **输入输出管理**：代码需能够读取用户定义参数如波长、频率等，并保存及展示模拟结果。 “3-d-propagation-code-in-matlab”源代码提供了一个全面平台用于研究与教学无线电波和光在复杂环境中的传播行为。通过掌握这些关键技术，开发者和研究人员可以进一步定制模型以适应特定应用需求，例如天线设计、光学成像系统优化或通信网络性能评估等。
     
  • 随机光子行走（Nsteps, mua）:三维空间中光子传播的蒙特卡罗模拟-MATLAB...
    优质
    本项目利用MATLAB进行三维空间中的光子随机行走模拟，采用蒙特卡洛方法探讨特定吸收系数(mua)下，N步过程中光子的传输特性。 光子在散射和吸收介质中的3-D蒙特卡罗模拟涉及给定步数（迭代）和介质的吸收系数作为输入，该函数计算随机游走并返回最终位置的坐标及距原点的总距离。
     
  • MATLAB中离散点数据的三维模型拟合
    优质
    本简介探讨如何在MATLAB环境下利用给定的离散点数据进行三维空间中的曲面拟合技术，旨在为科研与工程应用提供有效的数据分析工具。 使用MATLAB读取一系列离散点的txt文件，并通过scatter3和mesh函数来拟合出三维模型。
     
  • 粒子散射的MATLAB仿真代码-CS205项目
    优质
    本项目为CS205课程作业，使用MATLAB开发了粒子散射现象的仿真程序。通过模拟不同条件下粒子的运动轨迹和分布情况，深入理解物理原理及其应用。 MATLAB模拟粒子散射代码是CS205最终项目的一部分。氮空位（NV）中心在钻石中的应用有望作为一种用于实现量子计算机的存储器系统的方案，这激发了人们对相关材料缺陷中心的研究兴趣。SiC特别引人关注，因为它是一种多态材料，表现出约250种已知的多型性，提供了钻石所不具备的独特自由度。三种最常见的多型体是4H-、6H-SiC和3C-SiC，在它们中自旋弛豫时间在20K时为8至24毫秒（其中4H-SiC具有最长的时间），并且相干性可以在室温下保持。 除了长自旋相干性外，另一个关键功能是能够光学寻址（写入和读出）自旋状态。然而，在环境温度下，缺陷的许多发光或发射被转移到涉及散射过程的跃迁中，并非完全来自所需的自旋跃迁。实际上，只有大约4%的发光来自于所需的过程。 一种潜在解决方案是在谐振腔附近定位这些缺陷，并使其与需要的跃迁共振。但是精确地放置这些缺陷是一项挑战性任务。使用聚焦离子束注入技术可以在大致期望的位置产生缺陷，但这种方法会导致大量损坏。为了修复这种损伤，样品通常会经历退火处理过程，在此过程中一些缺陷扩散并转化成其他物质而消失。