3D2F version 1.
Le programme3D2F permet le calcul en 3 dimensions de l'intensité
interne à une particule sphérique homogène, éclairée
par un ou deux faisceaux focalisés continus. Le calcul est effectué
dans le cadre électromagnétique et rigoureux de la Théorie
de Lorenz-Mie Généralisée. Les faisceaux incidents
présentent des profils gaussiens (identiques) d'intensité et
sont arbitrairement positionnés par rapport à la particule
incidente. Ils se croisent toutefois en un point de focalisation commun en
l'absence de particule. L'angle entre les deux faisceaux est variables ainsi
que leur polarisation (soit parallèle, soit perpendiculaiore au plan
des faisceaux). Le programme est interfacé, les différentes
options du menu sont détaillées dans ce texte d'aide.
Se rendre à directement :
Menu Configuration
La configuration est constituée de l'ensemble des paramètres du calcul. La modifier constitue la première étape
d'un calcul (une configuration par defaut est initialisée lors
du démarrage du programme). Elle peut également être
enregistrée ou chargée
à partir d'un fichier précédemment enregistré.
Modifier Configuration
La configuration comprend les différents paramètres
du calcul. Elle doit être définie avant de lancer le calcul
grâce à l'option modifier configuration.
- paramètres de la particule :
- rayon de la sphère
- partie réelle de l'indice
de réfraction (compris entre 1 et 2.5)
- partie imaginaire de l'indice de réfraction, inférieur
ou égale à 1 en valeur absolue (le signe est sans incidence,
le milieu est transparent ou absorbant).
- paramètres du faisceau :
- position du centre G des faisceaux (point de focalisation
commun aux deux faisceaux en absence de particule) par rapport au centre
de la particule O. Soit 3 coordonnées X0
Y0 et Z0 dans
le repère (O,x,y,z) tel que le plan contenant les deux faisceaux
est paralléle à (x,z).
- rayon w0
des faisceaux au col :
ce paramètre fixe le degré de focalisation des faisceaux
en définissant le plus petit rayon (au col).
- la longueur d'onde (dans le vide) des deux faisceaux.
- L'Angle entre les 2 faisceaux.
- la polarisation des faisceaux est paralléle ou
perpendiculaire. Dans le cas parallèle, le champs
electrique est pour chaque faisceau paralléle au plan des faisceaux
(x,z); il lui est perpendiculaire quand l'option n'est pas selectionnée.
- L'option Un seul faisceau permet
de ne considérer qu'un seul faisceau, incliné par rapport
à l'axe z de la moitier de l'angle definie précédement
(angle entre les 2 faisceaux).
- paramètres de la grille de calcul : Les
paramètres sont entrés sous la forme d'une valeur minimum,
d'une valeur maximum et d'un nombre de point pour les 3 coordonnées
X,Y et Z.
- Le fichier de sauvegarde temporaire est utilisé pour stocker
provisoirement les résultats de calcul. Il n'est pas conseiller
de modifier ce paramètre. Utilisez les options d'enrestrement et
d'exportation du menu fichier pour sauvegarder
vos calculs
La figure suivante illustre de façon schématique les
paramètres de description de la particule et du faisceau.
On notera également que les dimensions sont toutes données
en micromètres.
Une fois la configuration modifier, cliquez sur valider puis lancez votre calcul.
Remarque : La partie calcul du programme est limitée pour
certain paramètres, comme cela est indiqué pour l'indice
de réfraction. Elle l'est également pour des paramètres
comme le rapport entre longeur d'onde et rayon et de particule et le décentrement
relatif des faisceaux. Chaque fois que les paramètres entrés
dans la configuration ne permettent pas d'obtenir un résultats fiable,
une boite de dialogue apparaît, demandant à l'utilisateur
de modifier certain paramètres. La validation de la configuration
ne sera effective que lorsque les paramètres d'entrés seront
valide. Pour les paramètres de la grille, de simple message d'avertissement
peuvent prévenir d'une mauvaise definition, mais leur modifications
n'est pas imposés.
Sauvegarde de la configuration
La configuration peut être sauvegardée dans un fichier texte
pour pouvoir être réutilisée pour un autre calcul.
Le format du fichier est fixé ( le nombre de lignes et l'ordre des
lignes ne doit pas être modifié ) et il est préférable
d'utiliser le programme pour le modifier plutôt que de l'éditer
directement. Cette dernière possibilité peut être intéressante
si on génère une série de tests automatiquement à
partir d'un programme.
Les fichiers de configuration ont un nom avec par défaut l'extension
.par et leur première ligne permet au programme
de vérifier le type du fichier.
Chargement d'une configuration
La configuration peut être chargée à partir d'un fichier
texte au format bien défini. La meilleure façon d'obtenir
un tel fichier est d'utiliser la fonction de sauvegarde de la configuration.
Une fois un fichier de configuration lu, tous les paramètres sont
modifiés.
Menu Calcul
Lancer le calcul
Une fois votre configuration définie, l'option lancer le
calcul doit être utilisée. Un message dans la barre de tache
informe alors l'utilisateur sur l'état d'avancement du calcul et
le résultat apparaît sous forme graphique une fois le calcul
terminé.
Serie de calcul
cette option permet de lancer une serie de calcul, en s'appuyant sur
un fichier de paramètres. La boite de dialogue suivante apparaît
:
Le fichier paramètres est un fichier ascii organisé comme
suit :
La première ligne indique le nombre d'iteration
un saut de ligne
"calcul 1 "
un saut de ligne
puis, à la suite tout les paramètres utiles (rayon de particule,
indice, etc...
un nouveau saut de ligne
"calcul 2 :" et ainsi de suite
Exemple de fichier :
La "base des noms de fichier" contient 4 caractéres et est
utilisée pour nommer les fichiers résultats (exportation
automatique des résultats).
les fichiers d'exportation serons ainsi pour notre exemple toto001.dat,
toto002.dat, ....
il est également possible de généré le fichier
de paramètres en utilisant le bouton "créer un fichier".
la boite de dialogue suivant apparaît :
on y choisi le paramètre à itérer parmis les 9 suivants
:
- rayon de la particule
- indice réel
- indice imaginaire
- position x0
- position y0
- position z0
- rayon des faisceau
- longueur d'onde
- angle entre les faisceaux
le nombre d'itération et l'incrément pour chaque nouveau
calcul.
le fichier de paramètre sera alors généré
et le calcul lancer à la validation de ce dialogue.
Les paramètres du premier calcul de la serie sont ceux definis
par le menu configuration. les suivants sont deduit par l'ajout de l'incrément
sur le paramètre choisi.
Pour modifier plusieurs paramètre à la fois, il faut générer
le fichier paramètres à la main ou grace à un
programme annexe.
pour chaque ligne il faut alors respecté la longueur du commentaire
qui precède la donnée, soit 30 caractères, ainsi que
le fomat d'écriture des données selon leur nature réel,
entière ou booléenne..
Une fois le dernier calcul terminé, c'est ce dernier qui est visualisé.
Pour visualisé les autres résultats l'option Importer du menu Fichier
Menu Fichier
Outre l'option quitter, ce menu contient les options suivantes :
Enregistrement du projet
Les résultats de calcul peuvent être sauver sous la forme
d'un fichier projet (*.prj), contenant la configuration et le résultat
du calcul. Ce fichier peut ensuite être relu par le programme.
Attention : Prenez garde lorsque vous enregistrez votre projet, que
la configuration corresponde bien au résultats de calcul affichés.
Aprés une modification de la configuration lancez le calcul avant
d'enregistrer le projet.
Charger un projet
Cette option permet de charger le résultat d'un calcul précédent
ainsi que la configuration correspondante. Les fichiers de type .prj sont
enregistré selon un format propre au programme.
Exporter les résultats
Les résultats peuvent être exporter sous forme d'un fichier
texte (*.dat). Ce fichier contient une ligne d'entête, les
paramètre du calcul puis les intensités ordonnées
en une seule colonne de la manière suivante : la première
correspond au point (X1,Y1,Z1), la deuxième au point (X1,Y1,Z2), .....,
la nième à (X1,Y1,Zn), la n+1ème à (X1,Y2,Z1),
puis (X1,Y2,Z2), etc...
autrement dit z varie à x et y constant et y varie à x constant,
comme indiqué dans les fichiers d'exportation eux-même sous
forme de commentaire.
Ces résultats peuvent également être exporté
sous une forme similaire en format binaire (*.bin).
Importer des résultats
cette option permet de relire des résultats préalablement
exportés en format texte (.dat). Cela permet en particulier de visualiser
les résultats de calcul en serie.
Menu affichage
La boite de dialogue est accessible par l'option Affichage / Diagramme,
ou bien à l'aide du click droit de la sourie dans le graphique. On
y definit un plan de coupe pour la visualisation des résultats. On
choisit la direction de ce plan. 3 options sont possible, pour un plan de
coupe paralléle à XZ, YZ ou XY. La selection du plan est complètée
par une coordonnée (numero du point) définessant la profondeur.
Dans l'exemple ci-dessous, le plan de coupe est parallèle à
ZX, est la coordonée y de ce plan est la 10ème du maillage.
La boite de dialogue indique également les valeurs minimum et maximum
du plan précédement affiché (rubrique Résultats)
et permet de définir les bornes utilisées pour la représentation
graphique (rubrique Échelle) ainsi que le type d'échelle
utilisée (linéaire, logarithmique, quadratique ou cubique).
La palette permet de choisir une représentation en couleur ou en
niveau de gris.
Remarque : Les flèches "haut" et "bas" permettent d'augmenter
ou de diminuer la profondeur du plan de coupe affiché sans
rappeler la boite de dialogue.
Le bouton gauche de la sourie permet d'affiché les coordonnées
et la valeur de l'intensité à l'endroit pointé.
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