[发明专利]用于为显微结构的电磁散射性质建模的方法和设备以及用于重构显微结构的方法和设备

权利要求书

1.一种计算结构的电磁散射性质的方法，所述结构沿至少一个方向是周期性的并且包括不同性质的材料，以便在材料边界处引起电磁场的不连续，所述方法包括对通过基的变化而与所述电磁场相关的矢量场的体积积分方程进行数值求解，以便确定所述矢量场的近似解，所述矢量场在材料边界处是连续的。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述电磁散射性质包括反射系数。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述电磁场包括入射和散射电磁场分量的总和。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述矢量场由相对于所述至少一个方向的至少一个有限傅里叶级数表示，并且其中对所述体积积分方程进行数值求解的步骤包括通过使用卷积-基变化算子与矢量场的卷积来确定电磁场的分量。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述卷积-基变化算子与矢量场的卷积使用从包括快速傅里叶变换(FFT)和数论变换(NTT)的组中选择出的变换来执行。

6.如权利要求4或5所述的方法，其中，所述卷积-基变化算子C包括沿所述至少一个方向的所述结构的材料性质和几何性质，并且配置成通过根据所述材料性质和几何性质执行基的变化而将所述矢量场转换成所述电磁场。

7.如权利要求4到6中任一项所述的方法，其中，所述卷积-基变化算子根据有限离散卷积来操作。

8.如权利要求4到6中任一项所述的方法，其中，所述对体积积分方程进行数值求解的步骤包括：通过卷积算子与矢量场的卷积来确定电流密度。

9.如权利要求8所述的方法，其中，使用从包括快速傅里叶变换(FFT)和数论变换(NTT)的组中选择出的变换来执行卷积算子与矢量场的所述卷积。

10.如权利要求8或9所述的方法，其中，所述卷积算子包括所述结构沿所述至少一个方向的材料性质和几何性质。

11.如权利要求8到10中任一项所述的方法，其中，所述卷积算子根据有限离散卷积来操作。

12.如权利要求8到11中任一项所述的方法，其中，所述电流密度是对比电流密度。

13.如权利要求8到12中任一项所述的方法，其中，所述电流密度由相对于所述至少一个方向的至少一个有限傅里叶级数表示。

14.如权利要求13所述的方法，其中，对所述体积积分方程进行数值求解的步骤还包括：通过用格林函数算子与所述电流密度的卷积来确定散射电磁场。

15.如权利要求14所述的方法，其中，使用从包括快速傅里叶变换(FFT)和数论变换(NTT)的组中选择出的变换执行格林函数算子与所述电流密度的卷积。

16.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过使用法向矢量场过滤掉与所述至少一个材料边界相切的电磁场的连续分量和与所述至少一个材料边界垂直的电磁通量密度的连续分量，由电磁场的场分量和对应的电磁通量密度的组合来构建所述矢量场。

17.如前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：通过卷积-基变化算子与所述矢量场的近似解的卷积来确定所述电磁场。

18.如权利要求17所述的方法，其中，所述卷积使用从包括快速傅里叶变换(FFT)和数论变换(NTT)的组中选择出的变换来执行。

19.一种由被检测的由辐射照射物体产生的电磁散射性质来重构所述物体的近似结构的方法，所述方法包括步骤：

估计至少一个物体结构；

由所估计的至少一个物体结构确定至少一个模型电磁散射性质；

将所检测到的电磁散射性质与所述至少一个模型电磁散射性质进行比较；和

基于比较结果确定物体的近似结构，

其中使用计算结构的电磁散射性质的方法来确定所述模型电磁散射性质，所述结构沿至少一个方向是周期性的并且包括不同性质的材料，以便在材料边界处引起电磁场的不连续，所述方法包括：对通过基的变化而与电磁场相关的矢量场的体积积分方程进行数值求解，以便确定所述矢量场的近似解，所述矢量场在材料边界处是连续的。