用抛物方程方法建模冰内无线电波传播
天体物理仪器与方法
2021-07-20 v2 计算物理
摘要
我们研究了使用抛物方程（PE）方法求解极地冰中的无线电波传播问题。PE 方法给出了麦克斯韦方程组的近似解，不同于有限差分时域（FDTD）等全场求解方法，但比当前用于模拟冰内中微子诱发级联无线电探测的几何射线追踪（RT）方法提供了更完整的传播模型。PE 比 FDTD 方法计算效率更高，比 RT 方法更灵活，可纳入衍射效应，并能对几何方法无法建模的区域进行传播建模。我们提出了一种适用于冰内情形的新 PE 近似。我们得出结论：当前的射线追踪方法对冰性质的刻画可能过于简化，继续使用可能高估冰内中微子探测实验的灵敏度。我们讨论了其对当前冰内 Askaryan 型探测器与即将建成的雷达回波望远镜（Radar Echo Telescope）的影响；这两类实验是这些结果最相关的实验。我们建议进一步研究 PE 方法在冰内无线电应用中的使用。
引用
@article{arxiv.2011.05997,
title = {Modeling in-ice radio propagation with parabolic equation methods},
author = {S. Prohira and C. Sbrocco and P. Allison and J. Beatty and D. Besson and A. Connolly and P. Dasgupta and C. Deaconu and K. D. de Vries and S. De Kockere and D. Frikken and C. Hast and E. Huesca Santiago and C. -Y. Kuo and U. A. Latif and V. Lukic and T. Meures and K. Mulrey and J. Nam and A. Nozdrina and J. P. Ralston and R. S. Stanley and J. Torres and S. Toscano and D. Van den Broeck and N. van Eijndhoven and S. Wissel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.05997},
year = {2021}
}