基于 Thomson 散射的神经辐射场 (NeRF) 于脉冲质量运动 (CME) 的断层重建

coronagraphic 观测通过自由电子散射光直接监控脉冲质量运动 (CME)，但由于等稀薄等离子体及复杂的图像形成过程，确定从二维成像数据中推断三维等离子体分布具有挑战性。我们引入SuNeRF-CME，一个用于多视角 coronagraphic 观测的 heliosphere 三维断层重建框架。该方法利用神经辐射场 (NeRF) 通过射线追迹方法估计等离子体中电子密度，同时考虑图像形成的 Thomson 散射机制。模型通过迭代拟合时间依赖的观测数据进行优化。此外，我们在等离子体连续性、传播方向和速度等物理约束下进行优化，以克服视点稀少的限制。我们利用 CME 模拟的合成观测数据来全面量化该模型在不同视点配置下的性能。结果表明，该方法可仅凭两个视点可靠地估计 CME 参数，平均速度误差为 $3.01\pm1.94\%$，纬度误差为 $3.39\pm1.94^\circ$，经度误差为 $1.76\pm0.79^\circ$。我们进一步展示，该方法可实现来自两个视点的模拟 CME 的完整三维重建，正确建模了三段结构、变形 CME 前沿以及内部等离子体变化。可以无缝集成额外的视点，直接增强等离子体分布在日球际的重建。本研究强调了基于物理的重建方法在解构日球际等离子体分布方面的值之所在，为揭示 CME 动态三维结构并实现先进的太空天气监测铺平了道路。