Разработка и исследование элементов систем управления на основе электронно-лучевой оптики

• Автор: Фатьянова, Наталья Георгиевна
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 196 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Анализ современного состояния электронной техники и постановка задами создания
микропроцессоров на новых принципах действия
1.1. Миниатюризация элементов электронной техники
1.2. Оптические процессоры
1.2.1. Аналоговые оптические процессоры
1.2.2. Цифровые оптические процессоры
1.2.3. Оптические процессоры нечёткой логики
1.3. Миниатюризация элементов вакуумной
электронной техники
1.4. Постановка задачи создания микропроцессоров на базе новых принципов функционирования
элементов компьютерной электронной оптики
1.5. Выводы к главе
Глава 2. Структурный синтез быстродействующего
электронно-лучевого вычислителя (ЭЛВ)
2.1. Поиск физического принципа действия
электронно-лучевого вычислителя
2.1.1. Классификация электронно-лучевых
элементов вычислительной техники
2.1.2. Методика выбора вида ТО для проектирования нового класса вычислителей на базе
вычислительной электронной оптики
2.1.3. Выбор физического принципа действия электронно-лучевого вычислителя
2.2. Эволюционный синтез структурно - конструктивных
схем ЭЛВ
2.2.1. Выбор прототипа электронно-лучевого вычислителя
2.2.2. Методика выбора структурно - конструктивной
схемы ЭЛВ
2.3. Выбор вида и структурно - конструктивной
схемы управляемого транспаранта
2.4. Выводы к главе
Глава 3. Анализ принципов обработки информации
компьютерной электронно-лучевой оптикой
3.1. Основные особенности электронно-лучевого
вычислителя
3.2. Аналоговые электронно-лучевые вычисления
3.3. Формирование пространственных Фурье-спектрограмм рассеивающим объектом (электронно-лучевым
транспарантом)
3.3.1. Дифракция на одномерных структурах
электронно-лучевого транспаранта

3.3.2. Дифракция на двумерных структурах
электронно-лучевого транспаранта
3.3.3. Дифракционные явления на трёхмерных структурах электронно-лучевого транспаранта
3.4. Теория дифракционного гало рассеивающего объекта
3.5. Формирование двумерных интерференционных
картин с помощью трёхмерной дифракционной структуры транспаранта
3.6. Анализ получения информации об изображении
объекта в ЭЛВ без учёта изменения фазы поля
3.7. Амплитудно-дифракционное Фурье-преобразование
3.8. Базисные логические функции ЭЛВ
3.9. Распознавание зашумлённых изображений
3.9.1. Математические модели распознавания образов
3.9.2. Физические модели распознавания образов
3.10. Выводы к главе
Глава 4. Моделирование и разработка функциональных
элементов ВТ на основе компьютерной
электронно-лучевой оптики
4.1. Моделирование электростатических электронно-лучевых модулей ВТ
4.2. Моделирование не традиционных магнитных
электронно-лучевых модулей ВТ
4.3. Расчёт полевых геометрических аберраций
третьего порядка компьютерной оптики - ЭЛМ ВТ
4.4. Численное моделирование влияния конфигурации
магнитопровода магнитных ЭЛМ ВТ на их характеристики
4.5. Технология изготовления не традиционных
магнитных электронно-лучевых модулей ВТ
4.6. Моделирование не традиционных конфокальных электронно-лучевых модулей ВТ с совмещёнными
полями
4.7. Моделирование осветителя ЭЛВ
4.8. Выводы к главе
Глава 5. Разработка и испытание элементов ВТ на основе
компьютерной электронно-лучевой оптики
5.1. Этапы конструирования функциональных
элементов электронно-лучевого вычислителя
5.2. Структурно-конструктивные особенности и свойства
осветителя ЭЛВ
5.2.1. Монохроматичность и когерентность
электронного пучка ЭЛВ
5.2.2. Структурно-конструктивные особенности осветителя

5.3. Анализ показателя информативности (SH)
функциональных элементов ЭЛВ
5.4. Метод и алгоритм конструктивного выбора
типа “рабочих” электронных линз - процессоров
5.5. Метод и алгоритм конструктивного выбора
типа транспаранта
5.6. Влияние функциональных элементов на оптимизацию
масса-габаритных показателей миниатюрной электронно-лучевой компьютерной оптики
5.7. Синтез математической модели функционирования
возможной структурно-конструктивной 2-х линзовой схемы ЭЛВ
5.8. Синтез возможной структурно-конструктивной 3-х линзовой
схемы ЭЛВ
5.9. Микропроцессорная система на базе электронно-
-лучевых модулей ВТ
5.10. Методика экспериментальных исследований
5.11. Выводы к главе
Полученные результаты и выводы
Литература
Приложения

Основой задач выбора вида является установление эвристических логических зависимостей между видами ТО и диапазонами значений критериев. Для решения задачи выбора вида ТО в проектировании электронно-лучевого вычислителя (ЭЛВ) и его элементов на базе компьютерной электроннолучевой оптики предложен логико-эвристический подход, основанный на обобщении и обработке эвристических знаний высококвалифицированных разработчиков и создании формализованного метода многокритериального выбора [88].
На первом этапе поиска физического принципа действия ТО проводят выбор среди известных видов ТО в соответствии с техническими требованиями. В случае выбора наилучшего в некотором смысле вида задача считается решённой, и переходят к следующим этапам проектирования. Если в результате решения задачи выбора оказывается, что вид ТО не удовлетворяет техническим требованиям, необходима их корректировка или переход к задаче синтеза физического принципа действия (ФПД).
В ситуации, когда физический принцип действия не может быть реализован существующими видами ТО, необходимо приступить к разработке принципиально новых устройств путём осуществления синтеза новых ФПД. Методика синтеза физического принципа действия общеизвестна [89 - 91]. Поиск новых физических принципов используется при решении различных задач проектирования элементов и устройств вычислительной техники и систем управления, в частности, при поиске вспомогательных функций для улучшения свойств — интегральных схем, процессоров, коммутаторов, маршрутизаторов, устройств ввода-вывода информации и других узлов.
2.1.1. Классификация электронно-лучевых элементов вычислительной техники
Исходными данными для решения задачи выбора физического принципа действия вычислительной техники (ВТ) является множество