有介质隔离层的Ti:LiNbO_3波导器件电极分析

对有介质隔离层的 Ti:LiNbO_3电光波导器件进行电极分析,用镜象法导出了LiNbO_3衬底和介质隔离层内电场分布的解析表达式,计算讨论了介质隔离层对器件性能的影响.     

基于COMSOL Multiphysics的静电纺丝电场分析

针对静电纺丝过程难以控制这一问题,应用COMSOL Multiphysics软件,采用矢量图、等高线图等方法描述电场的分布,对多种条件下静电纺丝中纺丝装置的电场进行仿真,并预测轨迹的分布,包括普通的静电纺丝、以及增加平板形、环形等不同形状辅助电极的情况.计算与分析结果表明,辅助电极的加入对电场的分布产生了较大的影响.最后,使用加入平行辅助电极的静电纺丝装置进行了纺丝实验,得到的椭圆形沉积图案与相应的仿真结果一致.     

铌酸锂薄膜调制器的协同仿真与优化设计

电光调制器的半波电压和带宽主要取决于其电极结构,基于绝缘体上铌酸锂(lithium niobate on insulator,LNOI)结构调制器波导与基底折射率差为传统工艺的10倍左右,能够大幅提高光场和电场的重叠度,降低调制器的半波电压,提升调制带宽.当前迫切需要针对这一新型调制结构的电极进行优化设计.应用COMSOL Multiphys-ic和HFSS软件对LNOI结构的强度调制器进行协同仿真和优化设计.主要讨论了电极宽度、电极厚度、电极间距和上下包层厚度对调制器特性参数的影响,得到了调制器的电光重叠积分、微波折射率、微波衰减系数和电极特性阻抗等参数.在此基础上,通过约束算法优化设计这些性能参数达到提高带宽和降低半波电压的目的.结果表明,在电极长度为1 cm的情况下,半波电压约为2.17 V,3 dB带宽大于70 GHz.该研究工作对基于LNOI结构的电光调制器的电极设计具有重要的指导意义.     

吸收对准相位匹配线性电光效应的影响(英文)

研究吸收对准相位匹配线性电光效应的影响,得到适用于吸收介质的准相位匹配线性电光效应的耦合波方程及其解析解.计算结果表明,吸收不但削弱光的强度,且影响o光与e光之间的电光耦合.当o光与e光的吸收系数不同时,由于它们之间的电光耦合,总输出光强随外加电场变化而变化.研究结果可用于吸收介质的电光器件设计.     

有机发光器件中载流子复合特性的数值模拟

考虑单层有机发光器件中注入载流子在电场作用下的漂移运动和Langevin复合,将注入特性量化为电极与有机层接触处的电流密度比,计算了有机层中的电场强度、载流子浓度和复合率分布,研究了注入特性、载流子迁移率及有机层厚度对载流子复合性能的影响。结果表明:正负载流子的迁移率比、注入平衡程度及有机层厚度是影响器件内电场、载流子浓度和复合率分布的重要因素。计算结果对于发光材料选择和有机发光器件结构的优化设计具有重要的指导意义。     

有机发光器件中载流子复合特性的数值模拟

考虑单层有机发光器件中注入载流子在电场作用下的漂移运动和Langevin复合,将注入特性量化为电极与有机层接触处的电流密度比,计算了有机层中的电场强度、载流子浓度和复合率分布,研究了注入特性、载流子迁移率及有机层厚度对载流子复合性能的影响.结果表明正负载流子的迁移率比、注入平衡程度及有机层厚度是影响器件内电场、载流子浓度和复合率分布的重要因素.计算结果对于发光材料选择和有机发光器件结构的优化设计具有重要的指导意义.     

基于TE/TM模式转换的偏振不敏感调制器

提出了一种能实现偏振不敏感调制的新方法：基于TE／TM偏振模式转换的聚合物电光调制。该器件的电极设计只使用了高（极化和调制）效率的微带线结构，与文献中报道的利用共面电极和微带线电极的组合实现偏振无关调制的器件相比，其半波电压的理论值更低。     

三电极电除尘器电极配置优化实验研究

对三电极电除尘器电极配置的几何参数进行了优化实验研究，用边界探针测量了收尘极和辅助电极表面的电流密度分布，分析了电场特性随极距、放电极间距及辅助电极与放电极间距三个主要几何参数的变化规律，给出了强化电场收尘性能的三电极配置最佳几何参数。     

电极参数对石墨化电炉热电场的影响

建立了连续式石墨化电炉电场、温度场的计算模型,利用数值计算方法对其石墨化过程进行了热电耦合计算,得到炉内电场、温度场的分布规律。结果表明,电炉的发热区域主要集中在两电极之间;电场强度、电流分布趋势相同,两者高值均分布在电极附近;高温区域主要分布在两电极间中下部,温度可达到2 400.0 ℃以上,但其高温区域分布大小、温度峰值与电极参数有直接关系;随着电极间距的缩小,高温区域扩大,温度峰值升高,且温度升高幅度随着电极间距的缩小而增加;随着电极直径的增加,高温区域扩大,温度峰值升高,温度升高幅度随着电极直径的增加而增加;随着电极深入物料长度的增加,高温区域扩大,温度峰值升高,但温度升高幅度随着电极深入物料长度的增加而降低。     

利用液晶实现相干光通信的偏振控制

本文根据向列相液晶在外控电场作用下的电光效应,分析了在相干光纤通信系统中用作偏振控制的机理。介绍了利用液晶延迟单元级联构成偏控器的方案,并报导了实验结果。理论分析与实践表明液晶偏控器是一种新颖的有实用价值的电光器件。     

从离子流场角度分析电晕电极形状对除尘效率的影响

为了求解电除尘器中各种不同形状的电极间的电场分布,特别是当电晕电极具有复杂形状时,必须考虑电极间的空间电荷的影响,将问题归结为离子流场来研究。本文综述了离子流场的各种求解方法,利用针板电极的离子流场解答的结果,结合管状芒刺形电晕电极的实际形状,描绘出电力线,计及针尖电晕电极放电形成的空间电荷,对实验测得的收尘极极板上的电流密度分布曲线作了定性分析。解释了极板中间存在一个电气密度为零的“死区”的造成原因。同时也说明了锯齿条形电晕电极两种不同布置情况下,极板上电流密度分布曲线的差别及其变化趋势。为了提高收尘效率,减少或消除这个“死区”,提出了适当的改进措施来克服这一不利因素。对进一步定量计算应考虑的因素提出建议。     

非均匀电介质边缘效应的研究

论述了非均匀电介质中电极边缘电场强度的理论和计算方法,表明如果材料介电常数随着接近电极边缘而增大,非均匀电介质电场强度增益系数会大大低于均匀电介质电场强度的增益系数.非均匀电介质材料影响空间测量特性和电场对称性,以致在非均匀电介质中采用平面电极设计得到电场强度的分布规律类似于均匀电介质非对称装置中电场强度的分布.     

1 000 MW汽轮发电机定子出线套管屏蔽电极设计

屏蔽电极设计是定子出线套管设计的最核心问题,屏蔽电极能否满足设计要求,对定子出线套管的安全运行十分重要。设计了1 000 MW汽轮发电机定子出线套管的双层屏蔽电极结构,采用有限元软件进行了仿真分析:改变中间屏蔽电极和接地屏蔽电极的位置,比较不同位置时电场强度最大值的大小,从而确定中间屏电极和接地屏蔽电极的半径、长度及轴向上的位置。所设计汽轮发电机定子出线套管双层屏蔽电极结构有效改善了接地法兰附近电场分布过分集中的问题,满足相关标准的绝缘设计要求,为1 000 MW汽轮发电机定子出线套管屏蔽电极设计的实际应用提供参考。       

电极材质对天然电场选频法观测结果的影响试验研究

在当前的实际应用中,天然电场选频法电极的选择有多种,如不极化电极、铜电极、铁电极等。有人把选频法当成常规的自然电场法,选用不极化电极;有人认为是电磁类方法,选用铁电极或铜电极;选用不同材质的电极是否对勘探结果有影响,这是本文研究的主要问题。本文选择常用的铁电极、铜电极和不极化电极开展实地试验对比观测,首先在同一条测线、相同点位上开展不同电极观测试验;为进一步观测它们之间的区别,设计一放大器对测试信号进行放大,进一步开展重复的试验观测研究。试验获得了6m和20m极距情况下,三种不同电极的观测结果。通过对试验观测数据的对比分析可知,相同点位上三种不同电极的观测结果相同,说明三种电极的材质对观测结果无明显影响。因此,选频法在以后的野外工作中可根据工作实际选用施工方便的铜电极或铁电极即可。     

A review of negative electrode materials for electrochemical supercapacitors

With increasing demands for clean and sustainable energy, the advantages of high power density, high efficiency, and long life expectancy have made supercapacitors one of the major emerging devices for electrochemical energy storage and power supply. However, one of the key challenges for SCs is their limited energy density, which has hindered their wider application in the field of energy storage. Despite significant progress has been achieved in the fabrication of high-energy density positive electrodes materials, negative electrode materials with high capacitance and a wide potential window are relatively less explored. In this review, we introduced some new negative electrode materials except for common carbon-based materials and what's more, based on our team's work recently, we put forward some new strategies to solve their inherent shortcoming as electrode material for SCs.     

电容层析成像系统中电容敏感场的建模与仿真

对电容传感器进行了数学描述,建立了电容敏感场分布的数学模型及其有限元模型,编制出电容敏感场分布有限元仿真软件,得到了电容敏感场分布结果并应用于电容层析成像系统样机之中.采用电荷法计算极板上电荷和极板间电容,具有运算简单速度快的优点,能显著提高电容层析成像系统的实时性.实验证明:本文建立的电容敏感场分布符合实际,在实际应用中获得了良好效果.     

声表面波换能器电荷分布的有限元解

从压电本构方程和声场波动方程出发,在准静态近似的前提下,根据哈密顿原理,推导出压电结构的变分方程,建立了求解声表面波换能器电荷分布的有限元方程.以电极上加常电压为例,计算了两种情况下的声表面波换能器电极表面的电荷分布,为有关声表面波器件的结构优化和设计提供具有参考价值的器件参数.     

不同电极结构处理腔下的脉冲电场灭菌对比

对同轴电极处理腔和细管组-板电极处理腔内的牛初乳进行了动态脉冲电场灭菌(PEF)处理,研究了稍不均匀电场与极不均匀电场下的灭菌效果.分别比较了两种电极结构下试品流速相同和高于临界场强区域内脉冲个数相同时的灭菌率.试验结果表明:在脉冲个数相同情况下,细管组-板电极结构处理腔灭菌效果始终好于同轴电极处理腔.