基于离散偶极子近似法的干涉仪粒子成像技术扩展至小型冰晶尺寸
光学
2026-03-24 v1 仪器与探测器
摘要
干涉仪粒子成像（IPI）是一种表征气溶粒颗粒的强大技术，迄今仅应用于约 100 个波长以上的颗粒。我们将其适用性扩展至更小的冰晶，结合粒子形状的严格建模与相场建模以及离散偶极子近似法（DDA）的光散射仿真。即使颗粒最大尺寸仅为 11.5 个波长（且最小尺寸可与波长相当），干涉仪图像的二维傅里叶变换仍与颗粒形状在不同观察角度下的二维自相关保持关联，验证了一般测量原理。然而，传感器必须具备宽广的观察角度，这会使当此类颗粒从边缘观察时解释显现粒子形状变得复杂。因此，IPI 被证明是一种强大的光学技术，可用于表征大气中尺寸为几微米的冰粒子。与此同时，DDA 作为进行此类合成实验的通用方法，可进一步为各种反演方法提供大规模数据集。
引用
@article{arxiv.2512.01393,
title = {Extension of interferometric particle imaging to small ice-crystal sizes using the Discrete Dipole Approximation},
author = {Marc Brunel and Gilles Demange and Renaud Patte and Maxim Yurkin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.01393},
year = {2026}
}