简介:为研究热场致电子发射过程中复杂的非线性空间电荷限制效应和阴极表面电场的瞬态物理过程及特性,基于通用积分形式的热场致电子发射电流密度理论,建立了平板二极管的静电粒子模拟物理模型,以热场致电子发射阴极为边界,模拟获得了热场致发射阴极表面电场的瞬态时间响应曲线。研究结果表明,热场致电子发射过程中,阴极表面电场在皮秒量级时间尺度上呈现为振荡过程,振荡波形特征受二极管间隙距离、阴极材料、逸出功等几何参数和外加电场、温度等运行参数影响;振荡后,二极管阴极表面电场将达到稳定状态,模拟得到的稳态电场与理论分析结果相符;二极管热场致电子发射的外加电场和温度一定时,逸出功越大,阴极表面稳态电场强度越大;二极管阴极材料和外加电场一定时,阴极表面稳态电场强度取决于阴极表面的温度,随温度的升高稳态电场强度呈非线性下降。
简介:利用密度泛函理论(Densityfunctionaltheory,DFT)在B3LYP/6-311++G(d,声)水平上研究了外电场(-15.43~15.43V/nm)对氟利昂F13(三氟氯甲烷,CRCl)分子物理和光谱特性的影响.计算结果表明,在C~Cl键连线z方向上,外电场从-15.43V/nm逐渐增加到15.43V/nm时,分子体系能量先增大后降低,偶极矩表现为先减小后增大,能隙ElG先增加后减小,C-Cl键键长逐渐增大,C-F键键长逐渐减小.外电场对CRCl分子红外振动光谱的频率和强度也有影响.进一步研究发现在外电场作用(O到15.43V/nm)逐渐增强下,CRCl分子的势能曲线束缚形态逐渐被解开,解离的势垒逐渐减小.在强度为15.43V/nm的电场作用下,CF3Cl分子将会发生C-C1键断裂而降解,该结果为对氟利昂进行外电场降解提供重要的参考依据.
简介:采用时间步进法求解时域电场积分方程时,若时间维度上采用不等长网格进行剖分,能减少未知量个数,但将造成插值无法进行。为解决这一问题,利用满二叉树的中序遍历对求解的时间与空间顺序进行重排,形成了不等长时间步步进法。用该方法对线天线及锥板型电磁脉冲模拟器天线的电流进行了计算,将计算结果与用均匀时间网格模型及成熟软件CST计算所得结果进行了对比,三种方法的计算结果一致,证明了该方法的可行性。该方法对锥板型模拟器天线算例的计算时间仅为均匀时间步步进法的41.16%,说明该方法提高了计算效率。最后,给出了该方法与均匀时间步步进法在求解时未知量个数的比值,证明了当空间网格不均匀时,该方法能有效地节约计算量。
简介:采用准静态模型近似描述地表异常电场传播到电离层的过程,建立了强震前带电气溶胶排放产生的附加电流,造成大气层一电离层传导电流扰动,最终造成电离层中电场扰动的计算方法;分析了电离层中电场发生明显扰动的区域大小与带电气溶胶排放参数的对应关系,并根据我国川滇地区和大华北地区强震等震线的特点,计算了不同等震线长短轴比值下,电离层中电场扰动面积随地震震级及带电气溶胶数密度的变化规律。结果表明:强震前气溶胶浓度远大于能引起电离层异常的最小气溶胶浓度值,会在地表处产生一个幅值小于100V·m-1的异常电场,并在电离层内产生幅值大于10mV·m-1的扰动电场;在相同气溶胶粒子数密度和相同震级条件下,等震线长短轴的比值k越小,电离层中电场异常区域越大。