2000kV电子帘加速器的电子束轨迹的计算

采用法国的ＭＡＦＩＡ程序计算电场。编制了ＴＲＡＪ程序，用逐点跟踪计算电子轨迹，得到了束流包络。观察了在高压电场中栅压对束流光学传输的影响，并获得了在不同能量范围内的栅压聚焦作用，为册压调节提供了理论依据，也为将来对其它规格的电子帘加速器的物理设计积累了十分宝贵的经验。     

超音速叶栅由于振动引起的非定常空气动力的计算

作者应用奇点法对前后缘为任意曲线形状的超音速平板叶栅,导出了一组计算非失速条件下非定常空气动力的公式,编成程序.作为算例用它计算了后掠超音速平板叶栅由于振动引起的非定常空气动力功.这一程序可用来对所设计的超音速叶栅预估是否可能发生颤振提供分析基础,对于指导叶栅设计、避免非失速颤振的发生具有重要的意义.     

双栅调控的硅量子线中的库仑振荡效应

基于单电子隧穿和库仑阻塞效应,研究了硅量子线中的单电子输运特性.利用绝缘体上硅薄膜材料作为衬底构建侧栅结构的硅量子线单电子晶体管,通过背栅和侧栅对量子线的电子输运特性进行调制.实验发现,在硅量子线中分别观察到背栅和侧栅调制的单电子效应和库仑振荡现象.从微分电导的二维灰度轮廓图,清楚地观察到了库仑阻塞区,说明由于栅压导致在硅量子线中形成了库仑岛. 关键词： 库仑振荡 单电子效应 硅量子线     

AlGaAs/GaAs异质结中的平行电导效应

本文计算了AlGaAs/GaAs异质结在大栅压下,出现“平行电导效应”时的栅压与平行导电层中电荷的关系。由此给出了高电子迁移率晶体管(HEMT)在大栅压时跨导变化的特性,与实验进行了比较,符合较好。 关键词：     

基于高精度WENO格式的平面叶栅内流大涡模拟

基于5阶WENO格式结合AUSM+-up通量分裂方法编制密度基有限差分数值计算程序,并对NACA 65平面叶栅在不可压和亚音速工况下的流动进行三维大涡模拟研究,计算所得翼型表面时均压力系数分布与文献中实验结果符合较好,使数值算法和计算程序的可用性得到验证。大涡模拟获得了叶栅流道内瞬态流场的细节特征,体现了高分辨率格式捕捉精细流动结构的能力。本文工作为针对叶轮机械复杂可压缩内流问题进行更深入的高精度LES研究奠定了基础。     

一种基于BSIM4的屏蔽栅沟槽MOSFET紧凑型模型

提出了一种基于BSIM4的屏蔽栅沟槽MOSFET紧凑型模型.在直流模型中使用两端电势建立JFET区等效电阻模型,并引入电子扩散区等效电阻,解决了因忽视JFET区源端电势导致的电流存在误差的问题.在电容模型中,漏源电容模型在BSIM4的基础上添加了屏蔽栅-漏等效电容模型,栅漏电容模型将栅漏偏置电压修改为栅极同栅-漂移区重叠区末端节点的电势差.使用泊松方程求解该节点电势,并引入栅氧厚度因子k1、屏蔽栅氧化层厚度因子k2、等效栅-漂移区重叠长度Lovequ和等效屏蔽栅长LSHequ对栅和屏蔽栅的结构进行等效,以简化泊松方程的计算并确保该节点电势曲线的光滑性.使用Verilog-A编写模型程序,搭建实验平台测试屏蔽栅沟槽MOSFET的直流特性、电容特性和开关特性,模型仿真结果与测试数据有较好的拟合,验证了所建模型的有效性.     

量子点浮置栅量子线沟道三栅结构单电子场效应管存储特性的数值模拟

通过建立二维薛定谔方程和泊松方程数值模型,对基于硅量子点浮置栅和硅量子线沟道三栅结构单电子场效应管(FET)存储特性进行了研究.通过在不同尺寸、栅压和不同写入电荷条件下,对硅量子线沟道中电子浓度的二维有限元自洽数值求解,研究了在纳米尺度下硅量子线沟道中量子限制效应和电荷分布对于器件特性的影响.模拟结果发现,沟道的导通阈值电压随着尺寸的缩小而提高,并随浮置栅内存储的电子数目的增加而明显升高.然而,这样的增加趋势在受到纳米尺度沟道中高电荷密度的影响下将出现非线性饱和趋势.进一步研究发现,当沟道尺寸较小时,沟道 关键词： 三栅单电子FET存储器 量子效应 薛定谔方程 泊松方程     

涡轮叶栅气热耦合数值模拟

本文建立了透平机械叶栅流场与叶片温度场的气热耦合计算模型,编制了三维非正交曲线坐标系下的温度场求解程序,计算了实心及空心叶片的温度场分布。介绍了区域分解方法在耦合计算及并行计算中的应用,以矩形区域温度场求解程序为例研究了程序的并行化,最后进仃了叶栅流场计算与叶片导热计算程序的分区耦合计算。     

薄栅氧化层经时击穿的实验分析及物理模型研究

通过衬底热载流子注入技术,对薄SiO₂层击穿特性进行了研究.与通常的F-N应力实验相比较,热载流子导致的薄栅氧化层击穿显示了不同的击穿特性.通过计算注入到氧化层中的电子能量和硅衬底的电场的关系表明,热电子注入和F-N隧穿的不同可以用氧化层中电子的平均能量来解释.热空穴注入的实验结果表明薄栅氧化层的击穿不仅由注入的空穴数量决定.提出了全新的热载流子增强的薄栅氧化层经时击穿模型 关键词： 薄栅氧化层 经时击穿 衬底热载流子 击穿电荷 模型     

大小叶片叶栅的稠度特性分析

本文基于数值模拟方法,对大弯角二维大小叶片叶栅和常规叶栅的稠度特性进行了详细的计算与分析.分析表明:大小叶片叶栅具有双稠度特性,中、高稠度以及小叶片为大叶片弦长的60%～80%时,大小叶片叶栅性能最佳;小叶片周向位置对大小叶片叶栅性能存在一定影响。由于气动布局的改变,传统定义的扩压因子难以实现对附面层发展的预测.     

大功率电子加速器光学性能的研究

利用在SC程序基础上的改进程序对一种工业用大功率电子加速器的光学系统性能进行了研究.经过优化计算并给出了计算结果.     

1.2MeV电子加速器束流聚焦性能的研究

用二维全电磁PIC方法模拟了1.2MeV电子加速器束流聚焦过程,分析了计算结果. 特别研究了电子枪结构、阳极结构和极间电压分布等初始条件的影响, 得到了一些有价值的物理规律.     

大功率高压电子加速器能量脉动测量

电子加速器能量脉动的大小是影响电子加速器稳定可靠运行的重要因素之一。利用R-C串联方法测量能量脉动的结果说明电子加速器的能量脉动测量存在磁场干扰。采用有限元法数值计算了电子加速器中高压发生器结构改动前后的磁场干扰值的大小,通过对高压发生器结构的改,最后测量到较真实的能量脉动系数。说明用这种高压发生器的三相电子加速器所产生的能量脉动系数可以满足电子加速器正常工作的要求,可以确定能量脉动系数太大不是加速器在强流工作时稳定性变差的主要原因。 he Ripple coefficient is one of the important factor for the stability of industrial high voltage electron accelerator. Accelerator can’t work well when the ripple coefficient is high. The increment of the measured ripple values becomes very large with the increase of the accelerator load current. From the simulation with finite element method of high voltage generator,we found that the leakage magnetic field was the most important reason for the results of ripple measurement. The ripple was measured after changing the frame of the high voltage generator to suppress the leakage magnetic field. It can be concluded that the actual value is acceptable to the accelerator and the measured high ripple coefficient is not the reason of malfunction of this high power electron accelerator.     

1.2MeV脱硫脱硝电子加速器的设计与模拟

对工业用1.2MeV脱硫脱硝电子加速器进行了结构设计与性能分析，并利用PIC(Particle-In-Cell)模拟方法得到优化后的计算结果. 结果显示，加速器的电子光学性能有所提高，基本达到优化设计的目的.     

低能强流电子加速器的研制

中国科学院近代物理研究所在现有DG系列电子加速器技术的基础上,通过改进加速结构,研制了一台低能强流电子加速器,其设计指标为500 keV/150 mA。该加速器采用高压发生器倒置的结构,并增加了中磁圆盘,提高了电能转换效率。采用了较短的加速管结构,有利于强流电子束的传输,同时使加速器整体更为紧凑。加速器束流调试结果为500 kV/170 mA,完全优于设计指标。     

Dragon-I Linear Induction Electron Accelerator

Dragon-Ⅰ is a linear induction electron accelerator. This facility consists in a 3.6MeV injector, 38 meter beam transport line and 16MeV induction accelerator powered by high voltage generators, including 8 Marx generators and 48 Blumlein lines. This paper describes the physics design, development and experimental results of Dragon- Ⅰ. The key technology is analyzed in the accelerator development, and the design requirements and operation of the major subsystems are presented. The experimental results show Dragon-Ⅰ generates an 18—20MeV, 2.5kA, 70ns electron beam. The X-ray spot size is about 1.2mm and dose level about 0.103 C/kg at 1 meter.     

一种新型、紧凑、高效电子直线加速器加速管的设计研究

对一个新型、紧凑、高效的电子直线加速器的加速管的设计,进行了等阻抗与等梯度两种结构的比较研究.对于使用一个5MW速调管的能量和相位经过选择的用毕束流注入到两种加速管的情况应用Parmela程序进行了模拟计算.说明宜于加工和调试的等阻抗加速管更为适宜.最后,简单地讨论了如用更高功率(如30MW?,相应加速能量约为30MeV)的速调管用毕束流作为这种新型加速器的注入束时,等阻抗加速结构除了在设计、加工、调试中的简单易行外,同时模拟结果表明整个加速管无需外加横向聚焦磁场.     

测量强流电子加速器输出电压的电容分压器

研制了一种结构简单、拆装方便的自积分电容分压器,用于测量强流电子加速器二极管输出电压。介绍了电容分压器的结构,计算了其电容量,并通过仿真的方法分析了前端电阻及其杂散参数对测量波形的影响,结果表明:当前端电阻杂散电容较大时,测量波形出现过冲现象;而前端电阻对地电容较大时,会影响测量波形的前沿。将电容分压器用于测量强流电子加速器二极管输出电压,并运用水电阻分压器对其进行了标定,所测得波形与电阻分压器基本一致,分压比为563 007,可以用于测量半高宽为100 ns的高压脉冲。     

重复Tesla变压器型相对论电子束加速器的初步试验

研制了一台重复率 Tesla型相对论电子束加速器。空心 Tesla变压器对充油Blumlein传输线充电 ;主开关为自击穿油间隙 ;二极管为平面阴极有箔二极管。试验在重复率为 0 .2 Hz和 1 Hz下分别进行。当重复率为 0 .2 Hz时 ,加速器连续重复放电 70次以上。二极管电压幅值 3 0 0 k V,脉宽 3 0 ns,上升沿约     

Calculation of the Electron Efficiency for a Two-Cavity Gyroklystron Amplifier by Using a Self-Consistent Code

The beam-wave interaction in a Ka-band, two-cavity fundamental gyroklystron amplifier is studied by using a self-consistent nonlinear simulation code. The electron efficiency for this gyroklystron amplifier is calculated, and the effect of various parameters, such as beam voltage, beam current, electron guiding center radius, velocity pitch ratio and drift tube length on the electron efficiency is discussed in detail.