对电子束聚焦系统中空间电荷效应的数值解析

针对空间焊接中空间电荷效应对空间电子束聚焦系统的影响,提出了计算电子枪主透镜区空间电荷密度的电荷量分配法和计算机辅助设计方法.通过编程计算表明,这种方法是可行的,从而为设计空间电子束焊枪的电聚焦系统提供了理论根据。     

彩色显象管中非轴对称场空间电荷数值计算

本文采用电子云模型确定电荷在空间的分布方法,简化了三维场下电子束空间电荷效应的计算,在彩色显象管漂移空间较长的情况下,计算精度仍可得到保证。本文对37cm彩管中BPF枪进行了计算,计算结果与实测数据吻合较好。通过数值计算发现,在主透镜及漂移区内由于空间电荷效应的影响,电子束增大20～25%,故在设计电子枪时空间电荷影响应予考虑     

对电子束聚焦中空间电荷效应的解析

介绍了空间焊接中空间电荷效应对空间电子束聚焦的影响,提出了计算电子枪主透镜区空间电荷密度的流管法和计算机辅助设计方法.通过编程计算表明这种计算方法是可行的,从而为设计空间电子束焊枪的电聚焦系统提供了理论依据.     

扫描电镜低电压操作时电子枪亮度的改进

在扫描电子显微镜上利用1—3KV的低加速电压操作,如果电子枪的几何关系保持不变,其亮度受到空间电荷效应的影响而显著下降。本文通过试验论述了缩短三极电子枪阳极与栅极的间距是提高低压电子枪亮度的有效方法。     

应用数字电子计算机分析强流电子枪的电子光学性能

本文讨论了描述电子枪内内发生的电磁过程的数学模型,并提出了解该数学模型的差分解法。利用所述方法对200千瓦电子轰击炉强流电子枪进行了分析、计算。计算结果与实体试验结果基本吻合,证实了这种分析方法的可行性受有效性。这种数字摸拟方法具有“准、快、省”的优点,精度远此电解槽模拟为高;又不需任何实体模型(试验用电子枪),它可以走在电子枪设计试制之前,能为电子枪的我设计节省大量时间和经费。     

雷电电磁场研究

在雷电防护中,一般需要了解精确的雷电电磁场,因此,雷电电磁场的研究具有重要的现实意义。文章在假设大地为理想导体的情况下,从Maxwell方程组出发对雷电电磁场的空间分布进行计算和分析,并最终推导出雷电流周围的电磁场表达式,为进一步对雷电防护提供理论基础。     

电致发光有机薄膜中空间电荷对载流子密度的影响

通过对有机半导体发光器件(ITO/PPV/AL)中载流子传输特性的研究,分析了空间电荷对器件中电流的影响,对电流密度J与薄膜厚度d的关系进行了分析,并讨论了获得较高的电致发光效率所用的薄膜的厚度变化范围和掺杂的影响．     

线性电子枪的计算机辅助设计与实验研究

为满足实验研究工作的需要,采用计算机辅助设计,完成了线性电子枪的结构设计。为使电子枪形成的电子束偏转１８０°或２７０°来加热金属,又进行了线圈磁场的理论计算,并采用等Ｂ磁铁设计,产生满足要求的均匀磁场。通过计算,分析了电子枪结构参数与束流特性的关系及磁靴结构与磁场强度的关系。在理论分析的基础上,进行了大量实验研究,最后得到了满足设计要求的电子枪。     

二维近场衍射的矢量角谱衍射理论的有效性

笔者依据时域有限差分法和矢量角谱理论研究了二维电磁场的近场衍射．理论分析了时域有限差分法和矢量角谱理论的机理,给出了电磁场量间的微分与积分关系,数值计算了狭缝的近场衍射,并将矢量角谱理论的结果与时域有限差分法进行了比较,结果表明矢量角谱理论在分析狭缝的近场衍射时存在偏差,笔者并对这一偏差给出了合理的解释．     

洛仑兹力的应力应变效应

阐述了非定常电磁场和机械场的作用下，洛仑兹力对非线性载流薄板薄壳应力应变状态的影响。导出在电磁场中洛仑兹力的具体表达形式，通过对环形薄板的电磁场和机械场联合作用下应力应变状态的计算，计算变化洛仑兹力的作用可以得到最佳的应力应变状态，本文可供在经电磁场中工作的载流元件，防护元件及设备的结构设计时参考。     

基于有限元迭代法的高压直流输电线路离子流场仿真计算

直流导线电晕放电产生的离子流场是限制直流输电发展的主要因素之一。为分析离子流对原有电场分布畸变影响,通过COMSOL和MATLAB联合仿真实现了有限元迭代法,基于该方法对高压直流导线附近离子流场进行了研究。仿真模型采用网格加密以及强耦合的方法提高了计算的收敛性,采用与放电特性相关的方程作为电荷边界条件,以提高仿真计算的准确性;比较两类起晕场强计算公式的准确性,选择较为准确的计算公式作为迭代标准;将同轴圆柱模型的解析解与仿真的数值解进行比较,验证有限元迭代法计算高压直流离子流场的准确性;最后分析单极+800 kV直流输电线路周围的离子流场。结果表明,离子流使得地面附近的电场强度增大了30%,可见离子流对导线周围电磁环境有重大影响,在直流输电线设计时应该考虑这一因素。     

大口径高速平衡炮发射安全性分析

203mm口径的平衡炮要求将90kg的弹丸发射至960m/s以上的初速,这对装药结构提出了很高的要求,其安全性是影响大口径高速平衡炮研制成功与否的根本性问题.建立了平衡炮管状药一维两相流内弹道数学物理模型,并针对平衡炮大药量、长装药、厚弧厚的装药要求或特点,进行了几种不同点火、传火和分段装药条件下膛内发射流场的状态分布特征模拟,分析结果表明,由于装药结构合理,使得整个药床点火比较均匀,减缓了火药床的挤压和堆积,满足了安全性能设计要求.文中建立的内弹道模型适用于其他口径的平衡炮,可以指导大药室、管状药特别是分段装填情况下的装药设计.     

一种在线监测绝缘介质损耗的方法

电气设备绝缘介质损耗的在线监测技术,一直是国内外学者研究的重点,尤其是监测的新方法,更是受人关注,目前,还未看到一种用于在线监测令人满意的方法。文中以电压、电流过零点相位差原理为基础,提出了一和中用电压、电流波形积分的测量方法来在线监测电容型电气设备的介质损耗,文中详细分析和推导了数学计算公式,并用数字模拟仿真给出了计算结果,同时阐明了系统频率、谐波含量和零点漂移等因素对测量带来的影响,给出了相应的误差曲线,提出了减小误差、提高测量稳定性和准确度的措施。作者认为积分测量法可以将小信号测量转换为大信号测量,在强电磁干扰环境中具有较高抗干扰能力,在用于在线监测时,能较为准确地测量出电容型电气设备的介质损耗。     

介质阻挡放电过程的计算

以介质阻挡放电照相技术为背景,建立了介质阻挡放电的一维模型,分别计算和分析了介质阻挡放电市场、带电粒子浓度以及电流密度在放电空间的分布和随时间的演变过程,计算结果表明,放电空间的正离子空间电荷效应和介质上电子的累积效应使放电个有微放电的特点,同时微放电特性与被照样品的突起程度有密切的关系,使得介质阻挡放电照相成为可能。     

Spin-galvanic effect

There is much recent interest in exploiting the spin of conduction electrons in semiconductor heterostructures together with their charge to realize new device concepts. Electrical currents are usually generated by electric or magnetic fields, or by gradients of, for example, carrier concentration or temperature. The electron spin in a spin-polarized electron gas can, in principle, also drive an electrical current, even at room temperature, if some general symmetry requirements are met. Here we demonstrate such a 'spin-galvanic' effect in semiconductor heterostructures, induced by a non-equilibrium, but uniform population of electron spins. The microscopic origin for this effect is that the two electronic sub-bands for spin-up and spin-down electrons are shifted in momentum space and, although the electron distribution in each sub-band is symmetric, there is an inherent asymmetry in the spin-flip scattering events between the two sub-bands. The resulting current flow has been detected by applying a magnetic field to rotate an optically oriented non-equilibrium spin polarization in the direction of the sample plane. In contrast to previous experiments, where spin-polarized currents were driven by electric fields in semiconductor, we have here the complementary situation where electron spins drive a current without the need of an external electric field.     

石灰浆液荷电喷雾脱硫流场的数值模拟

为了获得脱硫塔内荷电石灰浆液脱硫率的理论计算方法,开展了荷电气液两相流场的数值模拟.通过试验用脱硫塔内部荷电喷雾脱硫特点的分析,建立了几何模型、静电场模型和两相流模型,通过商用Fluent6.3计算功能的扩展,获得环状电极静电场分布,进而实现感应静电场与两相流场的耦合计算,分析了浆液荷电条件下的两相流场特性及其对脱硫效果的影响.结果表明:电场强度分布基本对称于脱硫塔轴线,随着与电极距离的增加场强衰减迅速;浆液滴荷电使射流区外侧卷吸区域加大,浆液滴速度下降,电极附近射流影响区域变短,有利于加强两相接触和SO2吸收,同向并流的荷电脱硫增益更明显.     

正离子静电加速器高压电压稳定系统的分析

对正离子静电加速器的电晕放电法高压电压稳定系统进行了较为细致的分析,同时也分析了另外两种稳压方法：电子枪法和控制喷电电流法。     

非稳恒电磁场的数学表达的新形式

基于电磁作用的有限传播速率性质探讨了非稳恒电磁场的内在规律,通过对平面带电板的充电过程和对螺线管的通电过程中附近电磁场的变化规律的数学分析,说明经典电磁学理论中关于电场和磁场的散度的描述在非稳恒电磁场中并不正确,推导出在非稳恒电磁场中由于电磁作用的有限传播速率而产生的电场强度矢量的散度和旋度的公式以及磁场强度矢量的散度和旋度的公式,引进了电位移电荷,电位移磁荷,磁位移电荷和磁位移磁荷等新的电磁学概念,给出了相应的体密度公式,给出了描述非稳恒电磁场的两个守恒公式,最后给出了新的电磁学方程组的数学表达式．     

Tunnelling between the edges of two lateral quantum Hall systems

The edge of a two-dimensional electron system in a magnetic field consists of one-dimensional channels that arise from the confining electric field at the edge of the system. The crossed electric and magnetic fields cause electrons to drift parallel to the sample boundary, creating a chiral current that travels along the edge in only one direction. In an ideal two-dimensional electron system in the quantum Hall regime, all the current flows along the edge. Quantization of the Hall resistance arises from occupation of N one-dimensional edge channels, each contributing a conductance of e2/h. Here we report differential conductance measurements, in the integer quantum Hall regime, of tunnelling between the edges of a pair of two-dimensional electron systems that are separated by an atomically precise, high-quality, tunnel barrier. The resultant interaction between the edge states leads to the formation of new energy gaps and an intriguing dispersion relation for electrons travelling along the barrier: for example, we see a persistent conductance peak at zero bias voltage and an absence of tunnelling features due to electron spin. These features are unexpected and are not consistent with a model of weakly interacting edge states. Remnant disorder along the barrier and charge screening may each play a role, although detailed numerical studies will be required to elucidate these effects.