计算模拟月壤颗粒吸收散射辐射特性的一种球叠加模型

摘要

针对模拟月壤复杂的外形特征以及多相非均质的微观结构,提出了一种计算模拟月壤颗粒吸收及散射特性的球叠加模型.根据模拟月壤颗粒的形状指数和分形特征识别结果,归纳了四种主要的模拟月壤颗粒的类型,并采用蒙特卡罗法光线跟踪研究了这四种颗粒在单色平行光照射下的吸收及散射特性.与已有的计算非球形颗粒辐射特性的算法比较,显示出该模型具有良好的准确性.在数值计算的基础上,分析了颗粒尺度参数及光学常数对其自身辐射特性的影响,并分别拟合了颗粒的散射相函数.通过改变平行光照下的入射角度,分析了非球形粒子的朝向对其自身辐射特性的影响.由计算结果可以推断,该模型不仅可以应用于计算模拟月壤颗粒的辐射特性,还可以满足其他适用于几何光学近似的非球形粒子.