非均匀介质中康普顿化的蒙特卡洛模拟

康普顿化是光子能谱因在电子等离子体中多次康普顿散射而发生改变的过程。它在天体物理 X 射线和伽马射线源的光谱形成中起着重要作用。解析方法在处理康普顿化问题时有若干固有局限，蒙特卡洛模拟是少数替代方案之一。我们描述了一种能以完全相对论方式求解康普顿化问题的高效蒙特卡洛方法。我们扩展了该方法，使其能够在电子密度和温度从一区域到另一区域不连续变化以及密度沿光子路径连续变化的等温介质中模拟康普顿化。详细给出了算法以便于计算机代码实现。我们还展示了其在天体物理研究中应用的几个例子。