基于微扰理论的静电电子透镜的缺陷电场计算

研究了用于计算电子光学系统的缺陷电场和容差的微扰理论。基于微抗原理，推导了计算静电电子透镜由于电极偏心、倾斜和加工不圆造成的电场变化及其旁轴多极场展开函数的九点有限差分公式，编制了计算软件。建立了两个电场解析模型，通过该模型的解析解与数值计算结果的对比，证实了算法及软件的正确性，并据此讨论了微扰理论用于容差计算的适用范围。计算了几个静电电子透镜的例子，给出了不同电极缺陷的电位分布和微扰多极场分布。     

基于微扰理论的静电电子透镜的缺陷电场计算

研究了用于计算光学系统的缺陷电场和容差的微扰理论。基于微扰原理，推导了计算静电电子透镜电子电极偏心，倾斜和加工不圆造成的电场变化及其旁轴多极场展开函数的九点有限差分公式，邮计算软件。建立了两个电场解析模型、通过该模型和解析解与数值计算结果的对比，证实了算法及软件的正确性，并据此讨论了微扰理论用于容差计算的适用范围。     

探究电流式地质雷达的可行性

地质雷达主要利用超高频电磁波探测地下介质的分布。为了探究利用电流场探测地下介质分布的作用效果；根据电法勘探的原理，通过电源发射电极发射一定大小的电流，当电流遇到探测目标时，电流场会产生一个变化，变化后的电流通过接收电极输入到DDC-6型电子自动补偿仪中，利用得到的实验数据计算得出电阻值的变化，进而判断被测目标的大小、形状以及位置的信息;将得到的数据输入surfer软件中处理，从得到的图像中能够直接观察到被测目标的相关信息。这就证明了利用电流场探测地下介质分布是可行的，这种装置就形成了一个“电流式地质雷达”。地质雷达技术设备由于利用了超高频电磁波，成本较高。如果将地质雷达技术中的超高频电磁波变为电流去探测地下介质分布，必将能够减少成本。     

质谱计离子源静电透镜的模拟计算

本文针对某质谱计离子源的设计,建立了离子源静电场数学模型,采用有限差分法对其场域进行离散,半迭代切比雪夫松弛法求解各节点的电位,拉格朗日插值法计算空间任意点的电位和电场,四阶龙格-库塔法计算离子运动轨迹.使用Visual C++ 6.0为平台编程计算程序,结合离子源的具体结构求解了离子源静电透镜整个场域的电位和电场;绘制了等位线和离子运动轨迹.在此基础上,讨论了各电极电压对离子运动轨迹(即对聚焦性能)的影响.     

咪唑及其衍生物对20~#钢腐蚀的影响

用恒电位稳故法和失重法研究了在酸性含氯离子介质中咪唑及其衍生物对20~■钢腐蚀的抑制行为,并用旋盘—环电极考察了4—甲基咪唑的缓蚀行为。     

考虑多孔电极内气液分布的数学模型

给出了多孔电极内不同气液分布形状的溶液欧姆定律; 在单孔电极模型基础上定义了电化学反应的有效三相分界线长度概念,并给出了对应的计算方法;建立了基于多孔介质气液分布理论的一维电流和过电位数学模型,用数值迭代方法计算了沿电极面法线方向上的电流和过电位分布,分析了气体饱和度分布和有效三相分界线长度对它们的影响。     

钛涂二氧化钌电极在不同的水溶液里的阳极行为

本文对钛涂二氧化钌电极在海水里作为阴极保护的不溶性阳极进行了研究。这种电极是用RuCl_3涂在钛基体上,并经热分解而制成的。对该电极在NaCl、Na_2SO_4溶液和人造海水里的阳极极化曲线进行了测量。用恒电流电解法进行了试验,并用扫描电子显微镜进行了观察。在含有Cl~-的稀溶液里的阳极极化曲线上,观察到有一个特征性的屈折点。这是由于二氧化钌电极的氧过电位要比铂等低得多的缘故。在恒电流电解时,RuO_2电极在高电流密度(例如40安/分米~2)下被腐蚀,据认为,此现象是由于电极电位升高,RuO_2涂层变得不稳定所致。     

500KV户外绝缘子染污下电场有限元分析

三维模型未考虑污秽表面泄漏电流存在,因此对污秽水膜电位未进行二次加载及处理,采用工频时谐场计算了绝缘子表面存在不同电阻率水膜下绝缘子表面电场及电位分布。并与静电场下干燥绝缘子表面电场及电位分布结果进行了比较及分析。     

对模拟法静电场描绘仪实验装置的几点改进

利用稳恒电流场在导体中的分布可以模拟静电场的分布,传统的模拟法静电场描绘仪存在一系列缺陷,针对传统静电场描绘仪的不足作了部分的改进。通过实验比较,改进后的描绘仪能很好地模拟静电场。     

海水pH值对铝-空气-海水电池阳极性能的影响

为研究海水pH值升高对铝-空气-海水电池的铝阳极的腐蚀性能和放电性能的影响,以不同pH值的海水作为介质,采用极化曲线、交流阻抗、恒电流极化曲线和扫描电镜研究了铝合金在不同pH值海水中的腐蚀行为和放电行为。结果表明：随着pH值的升高,铝合金的自腐蚀电位逐渐降低,腐蚀速度加快;海水pH值的升高使铝合金的钝化区间变宽,当pH...     

电泳芯片上低工作电压分离模式的电场模拟分析

本文根据电泳芯片的低工作电压分离理论模型,选定采用对分离管道侧壁阵列电极以等间距施加电压的方式作为电场模拟分析的模型。利用ANSYS有限元软件分析系统,对微分离管道中的电场分布进行模拟仿真分析。重点探讨了阵列电极的布置方式、电极个数和位置、微分离管道形状、电极表面绝缘层等因素对微管道中电场分布的影响;详细计算和优化了利用电极阵列实现低工作电压分离过程中,分离微管道及电极阵列的基本设计和结构参数。这为研制一种微型化的低电压电泳芯片系统奠定了一定的理论基础。     

电场测试集成微系统在近场目标探测中的应用

笔者将电场测试集成微系统应用于安全领域中的近场测试中．通过对电容理论的扩展以及对不同类型电容模型的理论分析,证实了其原理的可行性在对内交叉电极和螺旋型电极比较的基础上,设计选用了有良好效果特性的螺旋型电极．结合微处理器设计了电场测试集成微系统,并在空气介质和水介质中进行了近场探测实验．当有物体靠近电极时,会影响电极间的电场环境参数,输出测试电压值相应地发生变化．靶场实验结果也证明了该测试系统的可行性．     

自来水和淡海水介质中高活化铝合金牺牲阳极的电化学性能

在室温下用自放电法和在高温下用恒电流法分别测定了２ 种不同成分的高活化铝合金牺牲阳极在自来水和淡海水（１ ％ 海水＋ ９９ ％ 蒸馏水,体积比） 介质中的电化学性能,并与商用镁阳极的进行了比较。结果表明,铝阳极在淡水中的电化学性能较好,有望通过改进Ａｓ 铝阳极的成分配方及加工工艺,将之推广应用到热水器和锅炉水系统中。     

两相复合介质内部电场及宏观介电常数的三维模拟

建立三维模型,用蒙特卡洛有限元法对两相复合介质的内部电场分布进行模拟,并由此计算出介质的宏观介电常数εm.发现由三维模型计算出的低介相中的电场能量占总能量的比例高于二维模型.三维模型符合实际复合介质中微粒间并联程度大于串联程度的事实,因此由三维模型得出的电场分布和ε_m值比二维模型更加精确.得出了新的两相复合介质宏观介电常数预测公式:ε^α_m=V₁ε^α₁+V₂ε^α₂,其中α=(V₁²+20V₁V₂+5V₂²)/11,V₁+V₂=1,ε₁<ε₂.该公式与若干文献中的实验结果相吻合.     

不锈钢表面电化学合成导电聚苯胺膜的研究

在酸性电解液中分别用电化学恒电位法和恒电流法在不锈钢基材上成功制备了导电聚苯胺膜，该膜在空气中呈绿色，稳定、完整致密，为结晶态结构，与基体的结合情况较好。在氯化钠溶液中测定试样的阳极极化曲线后发现，表面覆盖聚苯胺膜后的不锈钢，其点蚀电位比无膜时升高1000mV左右，表明导电聚苯胺膜可显著提高不锈钢的抗点蚀性能，具有良好的点腐蚀防护效果。     

碳纳米管与聚苯胺混合物的场发射

本文研究碳纳米管和聚苯胺混合物的场发射.用N-甲基吡咯烷酮溶解的聚苯胺和单壁碳纳米管混合溶液滴在硅片上,在垂直于样品平面的稳恒静电场的作用下,制成了不连续的薄膜.薄膜由尺寸在(2～5)μm的岛组成,分布比较均匀.测试其场发射特性,开启电场(10μA/cm2)为8.06 V/μm.经过计算,得到升压过程和降压过程的场增强因子β分别为8.3×102和1.1×103.用透明阳极技术观测其场发射中心分布,荧光屏上的像点比较均匀,没有观察到明显的屏蔽效应.     

楔形发射体真空微三极管性能的有限元分析

楔形发射体的有效发射面积较大，能够承受较大的发射电流，并产生较高的跨导，因而更适用于大功率微波放大器。用有限元法对器件的性能进行了分析，计算出了器件内部电场和电势分布，用Fowler-Nordheim公式计算出了场致发射电流，得到了楔形发射体真空微三极管的电流发射特性，所得结果对器件的设计和制造有重要的参考价值。     

炮射导弹发射电点火具电磁安全性分析

分析了强电磁脉冲对炮射导弹的耦合途径,利用传输线矩阵法(TLM)研究了强电磁脉冲对导弹的耦合效应。建立了导弹的实体模型,仿真得到了电场水平极化和垂直极化时,导弹内部发射电点火具位置的电场分布。建立了电点火具天线模型,仿真得到了该电点火具在敏感频率下的天线增益,进一步计算了发射电点火具在内部场的作用下耦合得到的最大接收功率,其值为3.05×10-6W,远小于该电点火具的最大不发火功率。     

高性能活性炭电极材料在双电层电容器中的应用

以椰壳为原料，ZnCl2为活化剂，用同步物理-化学活化法制备活性炭。所得的炭样品用氮吸附法表征，并根据77K时的吸附-脱附等温线计算了它们的比表面和孔结构参数。用恒流充放电和循环伏安法研究了由活性炭电极与KOH电解质构成的双电层电容器的性能。结果显示，在5mA时放电，活性炭比电容最高达到360F／g：在大电流50mA时，比容量仍超过200F／g。同时分析研究了炭材料比表面积和孔径对电化学性能的影响，发现比表面积与比电容关联性不明显；而孔径大小对炭材料的比电容影响很大。在小电流放电时，中孔炭表面对比电容的贡献明显大于微孔炭表面；随着放电电流的增加，由中孔炭表面构成的双电层电容下降显著，而微孔炭表面的双电层电容下降幅度较小。在大电流放电时，孔径在1．5nm-2nm的较大微孔对储存电能起主要作用。     

偏压对射频空心阴极放电特性影响的PIC/MCC模拟研究

采用粒子网格(PIC)法与Monte Carlo碰撞(MCC)模型相结合的方法(PIC/MCC法),研究了在射频空心阴极放电系统中,负直流偏压(-10～-50 V)对放电特性的影响。通过模拟获得了在不同的外加负直流偏压下,空心电极孔内的电子密度、径向电场、轴向电场等参数的变化。计算结果表明,随着偏压从-10增加到-50 V,阴极孔内电子密度和径向、轴向电场逐渐增大;加偏压的孔内电子密度和径向、轴向电场比不加偏压的更大。从放电早期到达到稳定放电的过程中,电子逐渐从接地阳极附近移入空心电极孔内,孔内电子密度和径向、轴向电场随时间增长而增大;在同一时刻,放电系统施加偏压的孔内电子密度和径向、轴向电场比不加偏压的更大。达到稳定放电后,孔内电子密度和径向、轴向电场等不再发生变化。