高电场下固体电介质中陷阱捕获电子动力学

阐述了采用表面电位测试技术研究固体电介质中陷阱捕获电荷载流子的可能性,并利用它分析在高电场作用下电子填充陷阱的动力学特性.根据电场注入载流子机理的不同,作者分别考虑了热发射和碰撞电离脱阱起作用下的一级捕获动力学方程.新的方程能定性地解释在电场作用下介质中陷阱捕获电子的时间特性,该方程的稳态值表示高电场下陷阱捕获电荷量随电场的变化.经实验研究指出,在电场大于1.5×10~8V/m时,介质中陷阱捕获电子数随电场的增强而迅速下降,这是由于自由电子与陷阱中电子发生碰撞电离脱阱的结果,一旦这种碰撞电离脱阱达到一定程度时,介质便发生电击穿.     

泵浦光参量变化对激光等离子体烧蚀压力的影响

采用非平衡的辐射流体力学模型系统地研究了长脉冲弱激光与平面碳靶相互作用的物理过程,包括激光在等离子体中的传播和吸收,等离子体的流体力学发展和热力学状态等.考虑的方程有:等离子体流体力学方程组,激光吸收方程,非局域热动平衡电离下电子占据概率的速率方程组,电子离子的能量守恒方程组和光子的能量输运方程(三温方程组),以及描述物质状态的方程等.对于流体力学方程组,采用Von Newman显式格式进行求解.对于三温方程的求解必须采用隐式格式,所以采用整体线性化迭代格式迭代求解.     

碱金属等离子体的关联性质与状态方程

由于碱金属原子的电离势低,在低温等离子体技术中,碱金属等离子体常被采用。低温稠密等离子体,例如在电孤等离子体中,必需考虑荷电粒子的关联性质。在碱金属等离子体中,电子-电子相互作用势和离子相互作用势都是库仑势,本文把电子-离子相互作用势取成海尔曼势,得出二体密度关联函数,状态方程和激光散射的结构因子。     

YAG激光诱导硅光二极管产生等离子体的研究

作者就调Ｑ－ＹＡＧ激光诱导硅ＰＩＮ结构二极管产生等离子体的理论和实验进行了研究，首次得到了激光诱导硅光二极管产生等离子体的Ｍ－Ｚ干涉图及有关的计算结果。     

部分电离等离子体中的波

本文利用部分电离等离子体中的广义欧姆定律,得出了部分电离等离子体中全波段范围的色散关系,并对各种具体物理情况作了分析和讨论。     

不同介电系数下同轴线电场分布的计算方法

在线性各向同性电介质中,为了弄清高斯定理法和拉普拉斯方程法的差异,在深入分析拉普拉斯方程推导过程的基础上,采用2种解法对同轴线之间的电场分布进行了研究.结果表明,在均匀、线性、各向同性电介质中,系数e为常数,电位函数满足拉普拉斯方程;在非均匀、线性、各向同性电介质中,系数e为标量,电位函数满足修正的拉普拉斯方程,高斯定理法与修正的拉普拉斯方程法获得结果一致.在线性、各向同性电介质中e可能为常数或标量,建议将e称为介电系数.     

强脉冲电子束引发气相沉积过程的研究

近年来,随着等离子体技术的迅速发展,等离子体化学气相沉积在微电子、超导、光纤通讯等新技术领域里被广泛用于材料表面改性,制备各种具有特殊性能的薄膜等.作者在这方面作了一些有意义的工作.本文将介绍一种类似于激光产生化学气相沉积的新手段,即在低压气体环境中,利用强脉冲电子束轰击靶物质,在衬底表面生成固体薄膜的实验结果,以及用AES,ESCA.电子显微镜等分析手段观察,探讨样品表面的化学组成和结构变化.     

β—BaB_2 O_4 晶体在主动锁模 Ar~+ 激光器腔外倍频的聚焦优化理论与实验的研究

本文就激光聚焦倍频中光束参量的优化问题进行了理论上的讨论。给出了一个修正的倍频效率表达式,井就此进行了实验研究。其结果与理论比较一致。本文给出的结论为进行聚焦激光倍频提供了参考。     

二极管端面泵浦Nd:YAG 946 nm激光器理论分析及其相关量的数值模型

利用激光谐振腔处于稳态时的速率方程导出了准三能级Nd：YAG　946nm起振时透射损耗与最佳激光晶体长度的关系，我们直观地给出了其计算机模拟，在与1064nm透射损耗相比较的基础上，形象给出了一系列情况下的最低镀膜要求(对这个问题系统、细致的讨论在以往的文献中还没有见过)，并且计算机模拟了阈值、输出功率和它们各自相关量的关系，为设计室温下高效运转的946nm激光器提供了必要的理论数值参照．这种分析方法对此类低增益，准三能级或三能级系统有借鉴意义。     

铝合金激光焊接的质量问题研究

相较于传统的焊接技术,铝合金激光焊接有许多优点,但在焊接中,依然存在着一系列质量问题。本文结合近些年来激光焊接技术的研究现状,简要分析了铝合金激光焊接的特性和焊接过程中出现的质量问题,并对激光焊接工艺的优化提出了相应的措施。     

等离子中的电磁波的色散方程

我们假设在含有电荷和磁荷的低温等离子体中来研究电磁波的传播，此波有一重要的特性－特征频率极低。在这样的等离子体中的电偶极子辐射阻尼是个有趣的问题。     

高温等离子体相变的热力学判据分析

从电子的玻尔兹曼分布函数出发,理论分析了热力学平衡状态下高温等离子体中电子化学势的变化.研究结果表明,物质由气态转变为高温等离子体态不满足吉布斯自由能判据,也不属于一级相变范畴.此外,根据电子费米分布函数的热力学理论分析结果表明,高温聚变等离子体仍较好地满足经典热力学统计描述.     

基于石墨烯条带的窄带中红外可调吸收超表面

设计了一种具有电介质-电介质-电介质(DDD)三层结构的超窄带吸收器,该结构顶层和中层电介质被石墨烯条带和金属图层隔开.模拟结果表明,该吸收体在51.8 THz附近具有高的吸收率,石墨烯条的费米能从0eV改变为0.8eV,吸收率将从80%降到40%,并且吸收带宽从8.99nm变化到6.07nm.根据频谱操纵机制,可以通过改变各电介质层的厚度来调节共振频率和吸收带宽.此外,吸收体共振频率随入射角变化.研究结果在光学滤波器和生物化学传感方面提供潜在的应用.     

光谱连续的脉冲真空紫外(VUV)辐射源研究

报道了一种光谱连续的真空紫外辐射源的设计和特性研究。为提高其辐射强度,辐射源设计在高气压、短脉冲状态工作。实验测得当充氢0.2~0.9MPa、极距0.4~0.8mm时,辐射源击穿电压为4~10kV,脉冲宽度1.2~2.2×10^-7s.与充氢压强、极间距有关,用Meek的击穿判据,理论计算了击穿电压,用放电通道膨胀理论,计算了放电脉冲宽度,发现两者都与实验基本相符。真空紫外辐射源的轴向光谱辐亮度,用一事先标定好的真空紫外光谱探测系统测量,其连续光谱辐射主要在140~160nm和175~200nm两个区间,来源于氢分子辐射,其最大积分轴向辐亮度可达11mW/Sr·cm²。     

一般工科院校信息与计算科学专业建设中的几个问题

现有的设置《信息与计算科学》专业的高等院校中,除了综合性大学和师范院校之外,一般工科院校占有相当一部分,而其中没有专业教育经验的一般高等工科院校数量更是不少。我院2001年被获准设置《信息与计算科学》专业,如何制定较完善的培养计划、如何办好这个专业等一系列问题使我们必须作了一些思考。我们认为以下几个问题必须引起高度重视。一、充分调研,认清形势,确立培养目标 教育部高教司1998年编辑公布的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》中指出,《信息与计算科学》专业的培养目标为:“本专业培养具有良好的数学素养,掌握信息科学和计算科学的基本理论和方法,受到科学研究的初步训练,能运用所学知识和熟练的计算机技能解决实际问题,能在科技、教育和经济部门从事研究、教学和应用开发和管理工作的高级专     

介电系数对平行板电容器电容的影响

电容器电容的计算是电磁理论的重要内容,是大学物理课程中的教学重点和难点.采用高斯定理法和修正拉普拉斯方程法对平行板电容器电容进行求解,给出C=ε_r((ε_0S)/d)的条件并计算了填充2种不同ε_r电介质后的电容.结果表明,在均匀、线性、各向同性电介质中,介电系数ε为常数,平行板电容器的电容满足C=ε_r((ε_0S)/d);在非均匀、线性、各向同性电介质中,介电系数ε_r(x)为标量函数,平行板电容器的电容C≠ε_r((ε_0S)/d).在平行板电容器中填充2种不同ε_r电介质后,总电容相当于2个电容器串联.     

非极性电介质极化规律的信息论研究

使用信息论中的最大信息熵原理,研究了非极性电介质在电场中的极化规律.发现当非极性电介质处于不很强的电场中时,电极化强度与电场强度成正比;而当它处于非常强的电场中时,电极化强度与电场强度不再成正比,而呈现较复杂的非线性关系.     

论流变断裂学的理论基础Ⅰ——热流变性材料响应和热—力平衡要求

首先,关于流变断裂我们不能不说几句,因为这个课题一般被理解是自相矛盾的。实际上,整六十年前Griffifh的工作标志着断裂力学的开始,他那时就认识到并研究了固体中的破裂和流动现象。可是必须提及,流变力学在六十年前还没有很好发展起来。今天,我们从流变力学知道,由于温度和力场的变化可引起任一材料发生流动。若将(?)定义为质点×存参考构形(?)的实质迷向群,则固体是迷向群为正交群的材料,而流体就是迷向群为全幺模群的材料。整个连续变形形成对称群。破裂时,群的性质改变。换句话说,可以把变到破裂状态看作是一种渐近现象,它给场张量不变量以限制。在这个新的看法中,流动和破裂都是物理量,而任一物理量都有它自身的数学背景。流动的数学背景可视为从一个拓扑空间到另一拓扑空间的映射,而破裂的数学背景则是相应的映射变为奇异的,这是由于破裂时宏观组元破坏,变换模趋于无穷大的缘故。从而,它们是彼此相关的。流变断裂学就是建立存这个数学背景上。我们另一文的结论是,断裂是不受表面能影响的一个纯粹流变过程。可是,把表而能引入断裂过程的连续统力学描述中,才主要地使它从适用于未裂体的力学独立出来。但我们认为,由于这项引入,使得经典连续统力学惯刚的把相应局部平衡方程作为整体平衡描述的直接结论的可能性就丧失掉。它们必须代以作为裂开的附加假设。当把物体的开裂视作为一个非平衡不可逆热力学过程,表面能的整个热力学性质也就清楚了。流变性材料的任何力学过程都要耗散能量。因此,为能正确地描述裂纹扩展,就需要把流变固体从力学上看作是耗能型介质,从而在整体能量平衡规律中必须计及标志流变性材料特性的耗能率。根据扩展裂纹表面的特征,平衡方程是实质率型方程。此外,我们从连续统热力学知道,不可逆过程必然伴有熵产生。在某种情况下,不可逆的裂纹扩展向开裂体提供了熵含量,从而为了正确的看待,应将断裂视作为带有记忆的流变过程。为给流变断裂学以正确的理论基础,对这里提出的不仅涉及热力学第一定律而且涉及第二定律的一些看法,就需要加以解释和数学论证。本文给出流变断裂学的这样理论基础。我们表明,根据热流变性材料响应,只要时间和温度历史间存在一定关系,热流变性记忆材料就可定义为一种粘弹性记忆材料。由于甚至物体的整体状态是一种平面应力状态时,平面应变裂纹增长公式也适用,这仅要求对于是平面应变的裂纹尖端邻域来说,衰坏区足够小。所以,我们应用Graham的广义粘弹对应性原理,从而简化了流变体的断裂问题。     

真空测量中的摸拟对数运算器

<正> 许多真空电子器件(例如真空灭弧室)要求准确地测出其封口后的真空度。目前在测试高真空器件方面,比较优越的方法是脉冲磁控放电法,它利用仪器本身产生的脉冲强磁和脉冲高压电场使真空灭弧室内残留气体分子瞬时处于充分电离状态从而产生足够强的离子电流,该电流在测量系统中被转换成电压信号,并被送到摸拟运算电路,从直读仪表或数显表上读取被测件的真空度。理论与实践证明:被测器件内部残留气体分子充分电离后产生的离子电流的大小与     

ICP源平面微带螺旋天线参数对性能的影响

分析了平面电感耦合微波等离子体源(ICP)的基本理论,根据其等效电路设计了一个谐振频率在2.45GHz的平面微带螺旋天线,通过建模进行仿真优化,并提出减小损耗的方法。研究发现,螺旋线圈的尺寸是影响谐振频率和Q值的关键因素。这为小功率电感耦合微波等离子体源的进一步研究提供了理论基础。