有浮动电极PDP单元放电串扰的数值模拟研究

利用二维流体模拟方法研究等离子体显示屏(PDP)大维持电极间隙单元之间的放电串扰现象.研究发现当维持电极间隙较大时,无论它们之间是否有浮动电极,均可能发生相邻单元之间的放电串扰;同时,串扰还与工作电压有关,电压越高越容易发生串扰.模拟结果显示,串扰仅发生在最初几个维持放电脉冲期间.在单元之间插入浮动电极,可以有效地阻止单元之间的放电串扰而不影响Xe放电激发效率.     

PDP放电特性二维流体数值模拟的加速方法

针对PDP气体放电的流体模型,采用指数方法(Scharfetter-Gummel)和电场半隐格式对新型荫罩式PDP显示单元结构的放电过程进行数值模拟.研究时间步长和空间网格大小的变化对模拟结果的影响和对计算速度的改进,结果表明利用半隐格式求解电场可以大大提高时间步长,同时可以在电场变化不显著的方向上粗分网格,从而达到既保证计算精度又提高计算速度的目的.针对新型荫罩式PDP显示单元结构的实例计算结果表明,使用半隐格式求解电场可使计算速度提高80倍左右.同时根据放电单元的结构和放电空间的电场分布,在电场变化不显著的方向粗分网格从5 μm增大到20 μm,可使计算时间比原来减少80%左右.     

光子晶体加速结构的初步研究

用有限差分法计算了由金属棒按三角形晶格分布的二维光子晶体的带隙图,计算结果表明:当金属棒半径a和棒间距b比值小于0.2时,二维光子晶体只有一条带隙,即若引入缺陷,可约束主模、抑制高次模.采用Microwave Studio计算了该种光子晶体微波加速结构的场型分布,结果显示当a/b＜0.2,类TM01模在缺陷中传输,类TM11模(横向模)能传出光子晶体.另外计算了结构尺寸公差对行波单元谐振频率的影响,还模拟计算了带有测试探针的由3个PBG单元构成的谐振腔的S参数.     

“九五”国家重点科技攻关计划成果集锦

G201092 彩色PDP高精细障壁制作技术 成果主要完成单位:信息产业部电子第五十五研究所 联系人:曾耘 何文武 电 话:025—4494612 地 址:南京市1601信箱 邮 编:210016 障壁在彩色PDP器件中的主要作用是隔离放电单元、防止光串扰和控制前后基板间气体放电的间隙。障壁可采用喷砂法制作。制作喷砂保护层就是在已印刷好障壁浆料的基板上,制作一层可以经受砂粒轰击的感光性材料,然后光刻出与障壁完全相同的图形。该工艺关键是选择感光     

光子晶体加速结构的初步研究

用有限差分法计算了由金属棒按三角形晶格分布的二维光子晶体的带隙图，计算结果表明：当金属棒半径口和棒间距b比值小于0．2时，二雏光子晶体只有一务带隙，即若引入缺陷，可约束主模、抑制高次模．采用Microwave Studio计算了该种光子晶体微波加速结构的场型分布，结果显示当a／b〈0．2，类TM01模在缺陷中传输，类TM11模（横向模）能传出光子晶体．另外计算了结构尺寸公差对行波单元谐振频率的影响，还模拟计算了带有测试探针的由3个PBG单元构成的谐振腔的S参数．     

大气压氩气介质阻挡均匀放电的数值模拟

通过建立一个自洽的一维等离子体流体模型,数值模拟了大气压下氩气介质阻挡均匀放电的放电过程,得到了各种等离子体参量在放电过程中的时空分布,研究了驱动频率对放电特性以及放电模式的影响.计算结果表明:随着驱动频率的增加,放电电流密度以及空间电荷密度不断增加,气隙电压在放电前后的变化量也随之增大,均匀放电模式从典型的大气压汤森放电(APTD)模式逐渐过渡到大气压辉光放电(APGD)模式.驱动电压的增长率以及空间剩余电荷是造成放电模式转变的主要因素.     

基于数值模拟的非对称荫罩式PDP结构参数的优化

为了研究荫罩式等离子体显示板(SMPDP)的放电效率,采用流体模型,建立了二维非对称SMPDP单元的放电模型,给出了放电效率的计算方法.利用该放电模型,研究了具有长放电路径的非对称SMPDP的放电过程,讨论了扫描电极和放电单元后开口等结构参数对非对称SMPDP放电效率的影响.数值模拟的研究结果表明:随着扫描电极向后开口方向延伸长度的增加,非对称SMPDP放电效率先增加后减小,即扫描电极的延伸长度存在最优值;扫描电极与后开口的距离的不同,扫描电极结构不同的非对称SMPDP其放电效率的变化趋势也不同;随着荫罩后开口长度的增加,非对称SMPDP的放电效率呈现先增加后减小的趋势,当荫罩后开口长度为有效后开口长度的60%时,非对称SMPDP的放电效率提高10%.将扫描电极向后开口方向适当延伸,并合理选择后开口的长度、扫描电极与后开口间的距离,可以有效提高非对称SMPDP的放电效率.     

多导体传输线分布参数的分析计算

多导体传输线的串扰分析是信号完整性分析中经常遇到的问题.多导体传输线之间的串扰问题与传输线之间的分布参数存在密切联系,其分布参数分为分布电容矩阵和分布电感矩阵两个方面.本文采用有限元方法对由五条导线构成的一个多导体传输线结构进行建模,计算了该结构的单位长度分布电容矩阵和单位长度分布电感矩阵,分析了该结构中的串扰现象,通过与文献中结果对比,计算结果一致性很好,方法可行有效.     

交流等离子体显示板寻址和维持放电的二维流体模拟

采用二维流体模型对表面放电型交流等离子体显示板的放电过程进行了数值模拟，放电气体为Ne 5%Xe(体积分数)混合气体，模拟时间包括寻址脉冲及其后一个维持脉冲。通过模拟，得到了放电过程中粒子密度和壁电荷等物理量随时间和空间的变化规律，结果与实际的物理过程相符合。计算结果表明，寻址放电产生的壁电荷在维持和扫描电极间形成的壁电压超过了150V，维持期间施加-170V电压可维持放电的继续进行。     

布里渊光纤陀螺环形腔中偏振串扰及消除方法

建立了布里渊光纤陀螺环形腔中泵浦光及布里渊激光的偏振传输模型,推导出了2本征态的本征值,分析了环境因素波动引起的偏振误差.研究结果表明：采用保偏光纤构建光纤环形腔并旋转熔接点偏振主轴90°能使泵浦光及布里渊激光2本征偏振态在激光器中保持稳定的谐振间距,从而消除偏振串扰给陀螺带来的误差;采用单偏振单模光纤构建布里渊光纤陀螺环形腔能消除偏振串扰.针对2种消除偏振串扰的方法进行了实验,实验结果与理论分析相符.     

空心阴极放电的粒子模拟研究

应用粒子模拟软件对空心阴极放电进行粒子模拟,得到放电稳定状态时的电势分布和带电粒子的密度分布。利用模拟结果研究了放电电压为-800V,气压为1 Tort,基板偏压为-250V和-400V放电条件下的空心阴极放电特性。结果表明,放电中存在空心阴极效应,放电时的等离子体区在阴极管的中心轴附近,且改变基板偏压对电子密度、粒子密度的空间分布有所影响,随着基板负偏压增加更有利于沉积均匀致密的薄膜。     

考虑井筒温度场与压力场的深井井涌风险控制

深井、超深井井筒内温度场、压力场变化幅度较大。温度场及压力场的大幅度变化影响到了钻井液密度场,进而对井控安全产生影响。建立了井筒当量密度场分布模型,利用该模型计算了钻井液循环和静止时钻井液当量密度场分布情况,并探讨了井筒温度场压力场对井控过程的影响。研究表明:深井、超深井钻井井控过程中,应该考虑井筒温度场、压力场变化对钻井液物性参数的影响;钻井液循环和静止时,实际钻井液井底当量循环密度和当量静止密度低于将钻井液作为地面常数时的当量密度,井控时应该注意适当增大钻井液密度以平衡地层孔隙压力。采取相应的措施预防环空井底压力的减小带来的溢流、井涌甚至井喷。进行井身结构设计时,可以不考虑温度场与压力场的影响;另外井控事故预防控制需要技术及管理措施相结合。     

岩石孔隙结构表征与流体输运可视化研究进展

孔隙结构特征的室内测试技术主要分为间接测试和直接测试两大类。前者主要以获取孔径分布等特征统计参数为主的流体注入法及孔隙流体饱和度的反分析法。后者主要为以获取孔隙结构图像为目的的光学辐射法。微观渗流物理实验可以实现孔隙空间中流体流动形态的可视化监测与分析，获取宏观条件下难以观测的实验现象，有助于孔隙尺度下渗流及驱替过程中复杂流动行为的微观力学机制分析。基于岩芯微观孔隙结构图像的模型重建是一种实现孔隙结构精细化表征与流体输运特性可视化研究的数值分析手段。基于不同的表征思想，多孔介质内流体输运控制方程可分为分子动力学模拟、格子玻尔兹曼模拟和计算流体动力学模拟。主要通过泊肃叶定律和准静态模型实现孔隙尺度流体流动和驱替过程的模拟。     

有限流动水域浮体结构对水流结构的影响

基于物理模型试验,研究浮体结构在有限流动水域运行过程中对下游水流流动结构产生的影响。在不同浮体结构位置及来流条件下,对下游水流结构特征断面的流速分布、流速不均匀系数以及回流区长度进行了测量分析。结果表明:浮体结构位置对流速分布及流速不均匀系数存在明显影响;来流条件的改变同样对两者有较大的影响,其影响随着来流流量的增大而增大;回流区的长度受浮体结构位置以及来流流量影响都较大。在实际工程中,应重点关注浮体结构位置及来流流量变化引起的水流流动结构改变。     

空心阴极放电的阴极溅射分析

建立了空心极阴放电的二维自洽理论模型,通过阴极面上的电场、离子流和离子密度沿阴极截面的空间分布分析了放电中的阴极溅射问题,研究发现空心且极溅射型离子激光器中不均匀阴极溅射的现象来源于阴极面附近的电场、离子流和离子的不均匀分布,从理论上模拟并解释了实验观察到的阴极表面溅射一个或多个凹坑的现象。     

直流电晕放电特性分析

电晕放电产生的空间电荷在电场中的运动形成电晕电流。电晕电流产生的线路损耗会增加输电成本,对线路通道的电磁环境造成干扰。建立自洽的等离子体模型和简化的电晕放电模型,放电通过施加到内部电极的高压直流电源在同轴配置的两个电极内持续进行。从微观角度分析大气压下干空气中的正负电晕放电的物理过程,重点研究负极带电粒子的产生和输送,以及如何转化为放电的电流-电压特性。结果表明：电晕放电主要在电离区和传输区进行,正负电晕放电特征各不相同,两种模型下获得的电势和空间电荷密度计算结果具有很好的一致性。在负电晕放电中,电子是能量传递的主要载体,电荷分离不会使外加电势的分布发生形变。     

自动反冲洗过滤器的改进与研究

针对目前自动反冲洗过滤器过滤过程不连续、占地面积大和自重对过滤过程有影响的问题开发了一种全新的自动反冲洗过滤器。采用混合多相流模型、标准的k-e湍流模型和SIMPLEC算法,应用计算流体力学软件Flu-ent对过滤头相邻叠片间的流场进行分析。通过数值模拟,可以很清楚的显示出深层过滤时叠片间过滤液的过滤过程以及过滤液的速度矢量分布情况。由模拟结果可知过滤头的结构改进满足设计要求,本方案有利于提高过滤效率和降低过滤过程中的压力损失,从而降低了过滤器的成本,有很高的经济价值。在没有成熟设计理论的背景下,为设计方案可行性提供了依据。     

球形氢氧化亚镍的制备

采用氨络合液相沉淀法制备出球氢氧化亚镍并检测了堆积密度和放电比容量。通过扫描电镜观察了形貌及分布。利用XRD证明了晶体结构及形态。讨论了反应温度及pH控制对氢氧化亚镍性能的影响，探讨了沉淀反应过程中晶粒生长过程．     

注低温CO2井油层温度场分布研究

注CO2提高采收率过程中,低温CO2与地层岩石、储层流体存在换热过程,井底附近油层温度将明显下降,其温度分布直接影响注入CO2和储层流体性质和油气混相。如果注入参数不合理,将形成低温降黏带,发生固相沉积,以至形成CO2水合物,产生冷伤害,影响生产。通过对油层传热机理的研究,在Lauwerier油层传热模型的基础上建立了综合考虑沿程流体相态以及热物理性质变化的油层温度场数学模型,模拟注气过程中油层温度分布变化规律。研究结果表明,注气初始阶段近井油层温度下降较快;随着时间的增加,低温带的推进速度逐渐变慢,为优化注气参数,提高注气开发效果提供依据。