Математическое моделирование преобразования поверхностных зарядов и потенциалов в электрический сигнал в диэлектрической среде с потерями

Математическое моделирование преобразования поверхностных зарядов и потенциалов в электрический сигнал в диэлектрической среде с потерями

Автор: Матвеева, Ирина Александровна

Шифр специальности: 05.13.18

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2001

Место защиты: Саратов

Количество страниц: 407 с. ил

Артикул: 2285473

Автор: Матвеева, Ирина Александровна

Стоимость: 250 руб.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ЗАРЯДА И ПОТЕНЦИАЛА В СИСТЕМЕ ПРОВОДНИКОВ ПРОИЗВОЛЬНОЙ КОНФИГУРАЦИИ В КУСОЧНООДНОРОДНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СРЕДЕ С ПОТЕРЯМИ. .
1.1. Вывод основных соотношений.
1.1.1. Постановка задачи.
1.1.2. Вывод аналога второй теоремы Грина для изображений функций по Лапласу
1.1.3. Вывод соотношения для полного тока, обусловленного поверхностными распределениями заряда. Соотношение взаимности для полного тока
1.1.4. Вывод соотношения для полного тока, обусловленного поверхностными распределениями потенциала.
1.2. Полный ток в системе проводников для случая движущейся среды
1.2.1. Полный ток в отсутствии расходимости поля скоростей распределения и зондовой системы.
1.2.2. Полный ток зондовой системы при расходимости поля скоростей распределения и зондовой системы.
1.3. Вывод соотношения для полного тока в случае произвольной нагрузки в измерительной цепи системы
1.3.1. Полный ток, обусловленный поверхностными распределениями заряда.
1.3.1. Полный ток, обусловленный поверхностными распределениями потенциала.
1.4. Основные результаты
ГЛАВА 2. РАСЧЕТНЫЕ МОДЕЛИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ЗОНДОВЫХ СИСТЕМ
2.1. Зондирующее поле системы для кусочнооднородной диэлектрической среды с потерями. Аппаратные функции.
2.1.1. Зондирующее ноле системы для измерения поверхностных
зарядов.
2.1.2. Зондирующее поле системы для измерения поверхностного потенциала.
2.2. Коэффициенты пространственного преобразования зондовых систем
для диэлектрической среды с потерями.
2.2.1. Коэффициенты пространственного преобразования по заряду
2.2.2. Коэффициенты пространственного преобразования по потенциалу.
2.2.3. Расчетная модель для определения коэффициентов пространственного преобразования зондовых систем сложной конфигурации.
2.3. Коэффициенты передачи линейных измерительных систем в случае диэлектрической среды с потерями.
2.4. Оценка влияния проводимости среды на результаты измерения заряда .
2.5. Основные результаты
ГЛАВА 3. МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗОНДОВЫХ СИСТЕМ.
3.1. Разрешающая способность в режиме большого сигнала
3.2. Исследование влияния поверхностных неровностей носителя на разрешающую способность в режиме малого сигнала.
3.2.1. Разрешающая способность линейной зондовой системы для измерения заряда с учгом влияния слу чайных микронеровностей поверхности носителя
3.2.2. Разрешающая способность линейной зондовой системы для измерения потенциала с учгом влияния случайных микронеровностей поверхности носителя
3.3. Основные результаты
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА АДЕКВАТНОСТИ МОДЕЛЕЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ЗОНДОВЫХ СИСТЕМ
4.1. Экспериментальное исследование закономерностей преобразования поверхностных распределений заряда и потенциала в электрический
сигнал.
4.1.1. Исследование поверхностных распределений заряда на диэлектрических слоях.
4.1.1.1. Методика измерения поверхностного заряда
4.1.1.2. Обсуждение результатов экспериментального исследования
4.1.2. Исследование поверхностных распределений заряда на плоских фшополупроводниковых слоях
4.1.2.1. Методика измерения поверхностного заряда.
4.1.2.2. Обсуждение результатов экспериментального исследования
4.1.3. Исследование поверхностных распределений потенциала
4.1.3.1. Мегодика измерения поверхностного потенциала
4.1.3.2. Обсуждение результатов экспериментального исследования . .
4.2. Исследование точечных распределений потенциала с использованием измерительновычислительного комплекса.
4.2.1. Измерительновычислительный комплекс ИВК.
4.2.1.1. Первичный преобразователь.
4.2.1.2. Устройство сопряжения.
4.2.2. Методика измерений на измерительновычислительном комплексе
4.2.3. Исследование точечных распределений потенциала
4.2.4. Исследование возможности повышения разрешающей способности и чувствительности зондовых датчиков
4.3. Основные результаты.
ГЛАВА 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЗАЦИИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЛОЕВ В ПОЛЕ КОТОННОГО РАЗРЯДА.
5.1. Исследование закономерностей электризации диэлектрических слоев в поле коронного разряда
5.1.1 .Исследование эффективности работы электризаторов.
5.1.1.1. Методика проведения эксперимента
5.1.1.2. Коротроны классической формы
5.1.1.3. Скоротрон классической формы
5.1.1.4. Коротроны и скоротроны специальной конструкции
5.1.2. Исследование электризации образцов конечных размеров в поле
5.1.2.1. Методика проведения эксперимента
5.1.2.2. Экспериментальные зависимости плотности заряда в центре пятна от параметров слоя и режимов коронирования
5.1.2.3. Экспериментальные зависимости эффективного радиуса пятна от параметров слоя и режимов коронирования
5.2. Математическое моделирование электризации диэлектрических слоев в поле коронного разряда.
5.2.1. Обсуждение возможностей известных моделей осаждения заряда на диэлектрический слой в поле коронного разряда.
5.2.2. Построение математической модели осаждения заряда на диэлектрический слой в поле коронного разряда.
5.3. Основные результаты.
ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ
ЗАРЯДА ЭЛЕКТРЕТОВ
6.1. Математическое моделирование преобразования акустического воздействия в электрический сигнал в ЭАП.
6.1.1. Структурная модель преобразования сигнала в электретном микрофоне.
6.1.2. Разработка алгоритма анализа преобразования сигнала в электретном микрофоне.
6.1.3. Оптимизация распределения плотности заряда по критериям стабильности и допробойного режима
6.1.4. Обсуждение результатов численного эксперимента.
6.2. Исследование релаксации функциональных распределений заряда
6.2.1.Формирование функциональных распределений заряда электретов в поле коронного разряда.
6.2.2. Исследование релаксации функциональных распределений заряда электретных мембран.
6.2.3. Формирование функциональных распределений заряда электретов элсктризаторами специальной конструкции.
6.2.4. Исследование релаксации функциональных распределений заряда массивных электретов
6.3. Основные результаты.
ГЛАВА 7. ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ЗАРЯДА ФОТОПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ НОСИТЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИИ.
7.1. Исследование дефектов фотогермопластических носителей информации.
7.1.1. Методика проведения эксперимента.
7.1.2. Обсуждение результатов экспериментального исследования.
7.2. Зондовый датчик с локальным световым воздействием.
7.2.1. Расчетная модель зондовой системы
7.2.2. Экспериментальное исследование кинетики поверхностного заряда на электрофотографическом носителе информации
7.3. Основные результаты.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


С учетом условий 1. I дцдпО с8 I 1 ЭфФсп0 фФ0 дцдп1 с8 0 1. Ф0 дцдп 0 8 0 . Умножим выражение 1. Ф0е2 дф2дп1 1 йв. Поскольку 5 Еи Ь б Iй и аТ , ф то с учетом условий 1. ЧООьГ0Ъз 1 фста. Напомним, что фст ф0. Подставив 1. Выражение 1. Ф0можно использовать для восстановления распределения заряда а на поверхности носителя в произвольный момент времени по отклику измерительной системы в тот же момент времени. Аналогично 1. Перепишем 1. Исходя из равенства выражений 1. Аналогичное 1. В объеме, ограниченном поверхностями и , возникает поле ц, потенциал которого удовлетворяет уравнению Лапласа. Потенциал на поверхности равен нулю. Во втором состоянии, рис. I НО рр ор 1 0,
1. Рис. Б имеет относительный потенциал ср, поле ф описывается уравнением Лапласа. Ч,,РОЧ1г, ф 8ч ФРН1а. У2ф фФУ2фУ цдфФдп фФдфдп8 цдфФдп фФдфдпс. Поскольку ТУ г Е и В с и фФ Е Ч Е, то с учетом условий 1. I 3 сдфФдп0ч0 . Напомним, что дфс7дп дфФдп0. Подставив 1. Эфап0а8. Выражение 1. I по отклику измерительной системы в тот же момент времени. Аналогично 1. Ранее, вывод выражения 1. Однако в измерительных системах преобразование распределения заряда в электрический сигнал возможно осуществить за счет механического смещения носителя зарядного рельефа как целиком, так и отдельных его частей или зондового датчика с некоторой скоростью уф относительно друг друга при деформации носителя зарядного рельефа под действием звуковой или сейсмической волны, когда каждая точка заряженного носителя имеет свою скорость смещения ух0, уф, ф, 1 и т. В общем случае при произвольном относительном движении зондового датчика и распределения с некоторой скоростью у, зависящей как непосредственно от времени I, так и от координат х0, уф, ф, которые в свою очередь являются функциями времени, в системе заземленных проводников будет протекать полный ток. Поскольку, как показано ранее в разделе 1. Ф0афс, выражение 1. Ф0 относительный потенциал, или аппаратная функция зопдовой системы при измерении распределения заряда. Отметим, что производная по време
Ф0 ф0 , 1. Введем две системы координат хуг, связанную с поверхностью носителя зарядного рельефа, и ,лС связанную с выделенным проводником 8 . Начало координат второй системы поместим б точку х0уоо рис. Предположим, что при движении проводника 8Н оси обеих систем остаются попарно параллельными. Х Х0 УУоЛ2 2оС
0 1 Уо v, огИ, 1. Относительный потенциат ф является в общем случае функцией времени и шести пространственных координат ф ф, л Ц хо Уо 0 Их явная зависимость от координат точки х0уог0 отражает непосредственное участие рельефа в формировании ноля ф и , в частности, тот факт, что изменение расстояния между проводником 8 и носителем приводит к перераспределению этого поля в просзранстве. Как было показано в разделе 1. Лапласа в неоднородной среде и граничным условиям 1го рода. Рис. Время и координаты х0,уо,г0 рассматривают как параметры, т. С диэлектрическая проницаемость среды. Распределение заряда ох,у и уравнение поверхности 8сг Гх, у удобно задавать в системе координат хуг, связанной с носителем, а относительный потенциал фст в системе связанной с проводником 8И. При интегрировании в системе проводника Б функции ах,у и Гх,у необходимо представить в координатах Соответственно двум этим случаям выражение 1. Уо,,0 1 Я фДхХо, УУо, Их, у, х0, Уо, 7. V, Я ф, Т1,Нхо4,УоЛ7о,Хо,Уо,7. В соответст вии с 4 выполним дифференцирование в 1. I фстс8 фав фтiv v, 1. V скорость точек области интегрирования в выбранной системе координат. Производная по параметру включает два слагаемых второе слагаемое в выражении 1. Для вычисления производной выбирается система отсчета, по отношению к которой область остается неподвижной, т. V 0. Тогда третье слагаемое в выражении 1. Область интефирования определяется областью существования а, поскольку функция отлична от нуля и вне области интегрирования 8а. Поэтому вычисления удобно проводить в системе хуг , связанной с носителем. Используя выражения 1. Н Гуоу Гог рФ Я орФр ЦхНу, 1. Я ар г0рхоуо2о фСГ x Я ардфстНфсгрдадО x, 1.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 1.866, запросов: 244