基于TDLAS技术的高斯线型二次谐波数值模拟与分析

作为新的痕量气体监测分析方法,可调谐二极管激光吸收光谱学的二次谐波技术在大气化学研究和污染气体监测得到实际应用。本文以CO气体的中心波长为λ0=1579.74nm的P（5）振-转吸收谱线为目标,建立高斯线型的二次谐波信号数值模型,仿真得到二次谐波曲线,研究了二次谐波信号特性与调制度m的关系。并对仿真结果与洛仑兹吸收线型二次谐波信号特性进行了分析和比较。     

3mm二次谐波回旋振荡管设计与数值模拟

二次谐波回旋振荡管的互作用磁场比基波回旋振荡管的磁场降低了一半,从而降低了设计难度,具有广阔的应用前景。通过对单腔结构的W波段二次谐波回旋振荡管高频结构、起振电流、模式竞争以及注波互作用研究,确定了W波段TE02模二次谐波回旋振荡管的基本工作参数,通过粒子模拟(PIC)软件进行计算,在电子注电压为60kV,注电流为6A及速度比为1.5时,获得了67.5kW的输出功率和超过18%的效率,且工作稳定。     

MOSFET击穿特性的二维数值模拟

0引言 MOSET中产生击穿的机构有漏源击穿和栅绝缘层击穿。其中漏源击穿电压是由漏一衬底的PN结雪崩击穿电压与穿通电压两者中的较小者决定的。本文对漏源击穿运用MEDICI二维器件模拟软件进行分析。     

二维TLM网络色散特性的数值模拟

用数值模拟方法研究了二维ＴＬＭ网格的色散特性对传播高斯脉冲波形的影响,同时通过模拟得到波在网格中的传播速度。数值实验表明,色散对高斯脉冲的幅度和前沿都会产生影响,表现睛度随传播距离的增加而减小,而前沿则变行比后沿陡,且在△ｌ／λ较大时,例如△ ｌ／λ＝０．１,脉冲前沿出现振荡现象,振荡的幅度随传播距离的增加而加大,当 △ｌ／λ时,脉冲形状几乎没有变化。数值实验得到的波在网格中的传播速度,与理论计算公     

某车载雷达风洞试验数值模拟

为了验证风洞试验数值模拟的精确度,利用数值风洞技术对某车载雷达外流场进行了三维、粘性、不可压缩、定常流数值仿真计算,并进行了缩比模型的同条件风洞试验。通过数据的对比分析,得出数值风洞技术的计算精度,为雷达天线的结构设计提供技术支撑。     

薄膜全耗尽SOI器件的二维数值模拟软件

开发了适合于薄膜亚微米、深亚微米ＳＯＩ ＭＯＳＦＥＴ的二维数值模拟软件ＬＡＤＥＳ－ＩＶ－Ｚ，该模拟软件同时考虑了两种载流子的产生－复合作用，采用了独特的动态二步法求解泊松方程和电子、空穴的电流连续性方程，从而大大提高了计算效率和收敛性。此模拟软件可用于分析沟道长度为０．１５－０．５μｍ、硅膜厚度为５０－４００ｎｍ的ＳＯＩ器件的工作机理及其端特性。模拟结果与实验结果比较，两者吻合较好，说明该模拟软件     

毫米波高电子迁移率晶体管的二维数值模拟

建立了高电子迁移晶体管（ＨＥＭＴ）的二维数值模型，并用二维数值模拟的方法讨论了ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓＨＥＭＴ中的ＧａＡｓ沟道层量子阱中二维电子气的物理性质．通过自洽求解薛定谔方程和泊松方程获得了沟道中的电子浓度和横向电场．模拟结果表明栅电压的改变对ＨＥＭＴ器件跨导产生很大的影响．     

不同上升时间快前沿电磁脉冲引起PN结失效、烧毁的二维数值模拟

利用半导体器件二维模拟软件数值模拟计算了不同上升时间的快前沿电磁脉冲对PN结的毁坏过程，对计算结果作了分析，得到了一维器件模拟无法得到的电流通道其他二维效应，详细地给出了器件正常工作、失效直至烧毁的全过程。     

深亚微米MOSFET二维数值模拟的若干结果

对溶亚微米器件，由于工作电压下降，要求重新确定ＬＤＤ和常规ＭＯＳＦＥＴ在ＶＬＳＩ中的作用。本文从基本器件数理方程发出，对深亚微米常规及ＬＤＤ ＭＯＳＦＥＴ的器件特性、热载流子效应及短沟道效应进行了二维稳态数值模拟，指出了常规和ＬＤＤ ＭＯＳＦＥＴ各自的局限性，明确了在深亚微米ＶＬＳＩ中，ＬＤＤ仍然起主要作用。     

激光切割超音速喷嘴设计

分析了传统喷嘴工作在较高的供气压力下进行激光切割时产生激波的原因及激波对切割工艺的不良影响.为了解决这一问题,提出了一种设计超音速拉瓦尔喷嘴的新方法.这种新型超音速喷嘴包括四部分:稳定段、收缩段、喉部、扩张段.每一部分都是严格按照空气动力学理论进行设计的.这种喷嘴喷射出的气流动量高,流速均匀,边界整齐.利用这种喷嘴进行激光切割,可有效地提高切割质量和切割速度.     

激光切割超音速喷嘴设计

分析了传统喷嘴工作在较高的供气压力下进行激光切割时产生激波的原因及激波对切割工艺的不良影响.为了解决这一问题,提出了一种设计超音速拉瓦尔喷嘴的新方法.这种新型超音速喷嘴包括四部分:稳定段、收缩段、喉部、扩张段.每一部分都是严格按照空气动力学理论进行设计的.这种喷嘴喷射出的气流动量高,流速均匀,边界整齐.利用这种喷嘴进行激光切割,可有效地提高切割质量和切割速度.     

侧面喷流对导通孔内镀液流动影响的数值研究

文章通过数值模拟研究了不同喷流速度、喷嘴孔径和喷嘴板面距离的侧面喷流对通/盲孔内镀液流动的影响。计算了单个圆形喷嘴喷流的轴对称流场,定量给出了喷流在板面的压力分布及其作用区大小,进而对孔内镀液流动特性进行了计算和讨论。计算结果表明:通孔和盲孔孔内镀液交换机制不同。通孔镀液交换主要受孔内外对流控制,孔内镀液流速与孔口压差成正比。盲孔镀液交换主要受孔内外镀液浓差控制。加强喷流可促进通孔内外镀液交换,但对厚径比大于1的盲孔内镀液交换几乎没有影响。     

真空远紫外波段铝基漫反射板BRDF特性研究

利用铝基漫反射板可以实现在真空紫外波段对星载光谱仪器的在轨辐射定标,通过大气外太阳辐照度与漫反射板的BRDF特性可以对探测器进行标定,漫反射板在这个过程中起到标准传递的作用。为了研究铝基漫反射板在真空远紫外波段的BDRF特性,通过对光源进行监测和补偿,使用相对测量的方式,减少了探测器响应不线性和光源不稳定性带来的误差。使用BRDF测量设备对漫反射板在110 nm、150 nm和200 nm三个波长下以正入射和30°斜入射的组合进行BRDF测量,实验结果表明,BRDF值与波长、入射角度和天顶角等因素相关,在正入射时,110 nm和150 nm波长的BRDF峰值比200 nm时分别下降26.10 %和11.94 %,斜入射时,110 nm和150 nm波长的BRDF峰值比200 nm时分别下降31.04 %和16.04 %;在正入射和斜入射时,BDRF值均随方位角的增加而减少,但是正入射时漫反板的散射相对比较均匀,斜入射时的镜面反射现象明显;随入射角度的增加,BRDF值随天顶角的增加下降趋势更快。实验结果可以为铝基漫反射板在远紫外波段的BRDF特性提供数据参考,为星上定标提供依据。     

氧化沟流场的数值模拟

利用FLUENT软件对氧化沟流场进行三维数值模拟时，采用滑移壁面模型定义转盘的转动和Realizable k—ε模型模拟湍流变化，并利用充足实测数据进行验证，数学模型能精确的模拟出氧化沟直道各断面的流速分布及流场的沿程变化，能有效地模拟出弯道流场的三维特性以及断面环流的形成和发展。     

氧化沟流场的数值模拟

利用FLUENT软件对氧化沟流场进行三维数值模拟时,采用滑移壁面模型定义转盘的转动和Realizable k-ε模型模拟湍流变化,并利用充足实测数据进行验证,数学模型能精确的模拟出氧化沟直道各断面的流速分布及流场的沿程变化,能有效地模拟出弯道流场的三维特性以及断面环流的形成和发展。     

逐层剥离对激光诱导残余应力场影响的数值模拟

为评价激光冲击强化效果,通常采用X射线衍射法(XRD)测定工件的残余应力分布。由于X射线穿透深度一般在微米数量级,为获得工件深度方向上的残余应力分布规律,常采用电解抛光的方法逐层剥离工件表面材料。逐层剥离过程改变了工件表面的边界条件,使得残余应力分布发生了改变,导致XRD实验测得的残余应力与未剥离前不同。本文采用有限元数值模拟方法研究了剥离过程对激光诱导残余应力场分布的影响。结果表明:在残余压应力区域,剥离材料后内部的残余压应力较剥离前增大,残余压应力增加程度随着剥离深度的增大而增加;剥离表面较浅一层材料时,整体残余应力场的分布变化较小,且有利于消除激光冲击强化产生的"残余应力洞"。该研究对基于XRD实验测定的残余应力修正具有一定的指导意义。     

MIS隧道器件电流-电压特性的数值模拟

本文建立了MLS隧道器件的电流-电压特性的数值模拟程序,提出了一种新的计算方法:龙格-库塔数值积分与边界条件的预估-校正处理相结合的算法.利用建立的程序模拟计算了两种不同氧化层厚度的MIS隧道器件的电流-电压特性.对TiW/Si肖特基二极管,考虑了界面态的静态和动态影响,模拟特性和实验结果相比,令人满意的一致.     

单脉冲激光能量沉积对超声速钝头体波阻的影响

采用数值模拟和实验手段对单脉冲条件下的激光能量沉积减小超声速钝头体波阻进行了系统地研究。首先利用数值仿真的方法模拟了马赫5的超声速气流条件下,能量沉积对半球体阻力特性的影响,通过压力温度等值线及驻点参数的变化规律,分析了能量沉积减阻机理。研究结果表明由于能量的注入,钝头体前弓形激波发生变形,激波脱体距离增大,降低了钝头体表面的压力,从而减小了钝头体的波阻,在单脉冲作用时间内,波阻减小了13%。建立了超声速条件下单脉冲激光能量沉积减阻实验系统,利用高分辨率的纹影系统拍摄激光能量沉积产生的激波与弓形激波相互作用过程,实验结果与数值模拟结果基本吻合。