考虑电子热初速分布计算磁聚焦强流电子注的新方法

电子的热初速对强流电子注磁聚焦系统的性能具有重大的影响。本文提出了一种新方法 ,系统地考虑电子热初速分布和空间电荷效应计算非层流强流电子注聚焦系统 ;导出了局部正交曲线坐标系中电流密度分布的演化方程 ;编写了强流电子注磁聚焦的软件 。

用于集成电路检测的复合电子透镜——能量分析器-收集器系统

研制出一种将物镜、电子能量分析器与二次电子收集器复合在一起的电子光学系统,该系统能用于集成电路的电子束检测,定量地测定微电路的电位分布。利用侧极靴磁透镜作物镜,该透镜轴上最大磁场在透镜体外,带有吸引栅的拒斥场分析器处在透镜体内,样品处有很强的透镜磁场。通过计算机优化设计,样品发出的二次电子在复合电磁场作用下大体正交地进入拒斥场分析器,确保了很高的电位分辨率。实验研究结果证实了计算机CAD设计,S曲线与理论预期的很接近。本文还提出了一种理论模型,用于分析了局部场效应,尤其是局部位垒对S曲线的影响。

瞬变电磁勘探中早期信号的检测方法研究

瞬变电磁法实时检测早期信号要求瞬变电磁仪具有很快的时间响应，这就需对仪器设计提出很高的要求。本文提出了一种利用采样原理结合软件编程处理进行早期信号检测的实用方法，模拟结果表明该检测方法具有一定的可行性。

金属覆层光纤探针近场特性研究

采用有限积分法对用于近场光学显微镜的旋转对称光纤探针进行了数值模拟计算 ,研究了光纤探针开口附近亚波长范围的电磁场及其能量密度的分布 计算结果表明 ,在探针外 ,光场为沿探针轴线方向的近逝波 ,其空间光场的分布与激励光场及其极化方向有关 ,在激励光场的极化方向出现了由感应电荷引起的边缘增强效应 同时研究了近场光纤探针的空间分辨率和样品处的电磁场能量 。

有偏压的光伏光折变晶体中的空间灰孤子

正和完善了有偏压的光伏光折变晶体中空间孤子的非线性波动方程的理论 .当光伏效应可忽略时 ,它转化为屏蔽孤子的非线性波动方程 ;当外电场为零时 ,它转化为闭路和开路光伏孤子的非线性波动方程 .证明了有偏压的光伏光折变晶体中存在着空间灰孤子 .它起源于对外电场的非均匀空间屏蔽和光伏效应 .当光伏效应可忽略时 ,它转化为屏蔽灰孤子 ;当外电场为零闭路时 ,它预言了在光伏光折变晶体中存在着光伏灰孤子 .

一种新型的变像管用复合聚焦-偏转系统

介绍了一种新型的多极式偏转器——8瓣状多极偏转器,它可通过将一旋转对称电极均匀开槽切割为8片而成。通过对圆周上各电极电位分布作傅里叶分析,获得了在其内部产生近乎均匀横向偏转场所需要的电极电位设置规律。由于其结构上的旋转对称性以及Laplace方程解的调和性,当在此8瓣偏转器各电极上同时叠加一聚焦透镜所需电位时,它所产生的场中多极场分量为16极场或者更多极场而不影响近轴区的聚焦效果,因而其能与常用的圆筒形电极相结合而形成复合聚焦-偏转系统。其具有的聚焦偏转特性也通过相关的定性分析得以验证。同时,这样结构上的优化也为变像管的小型化设计提供了可能性。

阴极透镜层流电子枪调制特性

通过求解第一类边界条件的拉普拉斯方程,获得了典型的三电极阴极透镜中轴上电位的解析表达式。以此为基础,分析了阴极透镜各几何参数及电位参数对其聚焦性能的影响,得知通过增大调制极电位或其孔径、增加调制极与加速极的间距或缩小调制极与阴极的间距的方法,可以保证在改善初始粒子时间、空间弥散特性的基础上,相对减小轴向电场的非均匀性以减弱其会聚电场强度,从而使带电粒子束在阴极透镜区域中不能形成交叠点,达到构成其中电子运动具有层流性质的阴极透镜层流电子枪的工程应用目的。另外也获得了采用厚度较小的调制极有助于整个电子光学系统性能优化的结论。

数据拟合中自动微分技术的应用

自动微分（ＡＤ）以非标准分析理论为基础，是计算机数值计算与分析领域内的一项完全崭新的技术．通过对ＡＤ原理的研究，利用面向对象编程（ＯＯＰ）技术实现了ＡＤ技术，并将其引入到非线性规划领域．作为例子，将ＡＤ移植到牛顿法中，进行了数据拟合试验．研究表明。

微光图象光子计数器象管光子增益测试研究

本文介绍了微光图象光子计数器象管的主要构成及其与常规二代微光象增强器的区别．在论述单通道光子计数技术原理的基础上，提出了微光图象光子计数器象管的主要参数-光子增益的测试原理和方法，建立了测试系统．对微光图象光子计数器象管的光子增益进行了实测，并将测试结果与常规二代微光象增强器的亮度增益进行了比较，给出了光子增益的估算公式．

功率 MOSFET 开关电路的吸收回路实验研究

介绍由ＭＯＳＦＥＴ管构成的全桥开关电路在感性负载下大电流工作时两种吸收回路的实验研究结果。

带电粒子光学研究动向

第4届国际带电粒子光学会议(4th International Conference on Charged Particle Optics)于1994年10月3日至6日在日本筑波科学城召开。会议汇集了带电粒了光学理论与计算软件、加速器与束流传输、电子显微镜与分析器、电子束管与象管、电子束曝光与集成电路电子束检测和质谱与同位素分离等领域的各国学者,进行了广泛学术交流活动。下面略作介绍。

强流微束斑电子束系统的研究和设计计算

本文研究了强流微束斑电子束的形成问题。提出了一种采用新型磁透镜的电磁复合聚焦系统,这种新型电子束系统的轴上磁场在电子束束腰附近达到极大值,并且轴上磁场分布关于其极大值不对称。利用附加电极在磁场较强的区域构成具有拒斥电场的电透镜,以充分抑制空间电荷推斥力的散焦作用。利用描述电流密度分布演化的变态伏拉索夫方程,研究了强流微束斑电子束系统,数值分析研究了透镜激励和电子束初始条件对于电流密度分布演化的影响。发现侧极靴透镜和相应电极形成的电磁复合聚焦场对于强电流电子束具有优秀的聚焦效果,设计出了利用侧极靴磁透镜的新型电子光学系统,这种系统可以形成电流达到1.96mA、束斑半径仅为4.2μm的强电流微束斑电子束。

附加电极对扫描变像管性能的优化

通过分析影响变像管性能的主要因素,以提高其时间分辨率、空间分辨率和动态范围为优化思路,确定了在扫描变像管中荧光屏邻近区域引入等径螺旋电极以产生纵向均匀加速场的优化方案。分析得知,该优化结构可以在几方面改善变像管的性能:增加粒子到达荧光屏的纵向速度、减小粒子通过偏转板与荧光屏之间区域的渡越时间和渡越时间弥散、提高荧光屏的亮度。在横向约束带电粒子束的发散,通过减小空间电荷像差而改善电子光学系统的空间分辨率。另外,附加电极的引入也为降低加速阳极电位和偏转电极电位从而提高偏转系统的灵敏度提供了一定的空间。

基于表面势的MOSFET模型

基于表面势的模型由于其本质上的优点 ,在小尺寸器件建模中日趋得到重视。文中通过对几种典型的表面势模型的分析 ,论述了基于表面势模型的建模思想、特点和在电路模拟中的优越性。分析表明 ,这是一种基于物理描述的模型 ,具有连续性、物理意义明确、结构简明等特点 ,对建立小尺寸器件整体模型非常适合和有效。

光波导短程透镜基点与主面研究

提出对光波导短程透镜传输理论进行系统研究的思想，推导出短程透镜基点（包括焦点和主点）、主面与焦距的表达式．研究了其焦点、主面的特殊性质，并与传统光学透镜的有关参量进行对比，得出消球差短程透镜不仅对近轴光线，而且对离轴光线均可实现理想聚焦，以及主平面为一段圆弧的特性．这一工作为短程透镜系统传输理论的建立打下了基础，适用于含短程透镜的系统设计与计算．

实现光辐射度量基准的几种方法

总结实现光辐射度量基准的几种主要方法，包括黑体辐射器法、电替代绝对辐射计法、自校准硅光电二极管法和光电探测器量子效率绝对测量法。

红外光谱辐射的绝对测量方法研究

本文探讨自发参量下转换双光子场的产生机理，研究基于自发参量下转换相关双光子绝对测量红外光源辐射功率的原理和方法。

变像管相机中空间电荷效应的统计动力学分析

从Boltzmann积分微分方程出发推出了保守势场中电子数密度按势能的分布规律,即Boltz-mann统计分布。以此为基础,从统计动力学的角度详细分析了变像管相机中超短电子脉冲内部的空间电荷效应,通过求解Poisson方程得出了表征空间电荷效应的两个特征参量:空间电荷密度分布函数和速度分布函数,并对其按电位的动态变化规律进行了定性讨论。结果表明,限制变像管中的低电位区域和其中光电子脉冲从高电位向低电位传输的区域都将有助于优化整个变像管的性能。同时也重新讨论了光电阴极附近强加速场对光电子脉冲时间弥散的抑制作用,最终确定了其物理机制为不等位区间中电子脉冲空间分布的高度集中性。

用于电子光学系统像差分析的自动微分技术及其在Visual C++平台上的软件实现

本文研究计算机数值计算与分析领域内的一个完全崭新的技术——自动微分技术。自动微分技术为带电粒子光学中的任意高阶像差分析与校正提供了一个很有效的工具。我们研究了自动微分功能利用面向对象的编程技术的实现，并在ＶＣ＋ ＋ 环境中编制了一个软件包，用于带电粒子光学系统中的粒子轨迹追踪及像差分析。用此软件模拟了电子在二维偏转电场中的轨迹，其结果与解析解完全一致，可达到机器精度。

利用微分代数方法计算实际电子透镜的高阶像差

微分代数是计算机数值分析领域中的一个非常有效的新方法,它以非标准分析理论为基础,可以方便地实现任意高阶微分的运算。利用微分代数扩展数的映射关系,可以非常有效地处理一些困难的非线性动力学问题[1],包括电子光学的高阶像差问题。但是,已有的研究限于电子光学系统的电磁场具有解析表达式的情形。本文根据微分代数的基本原理,将其用于实际电子光学聚焦系统高阶像差的数值模拟和计算,计算了电子透镜的五阶几何像差。这些电子透镜的电场及磁场的分布,是根据实用的FEM或FDM等数值方法的计算结果,以数组形式给出的。因而这一计算方法可以应用于工程的设计计算问题。编写了相关的计算软件,该软件的界面可以方便地应用于实际的电子透镜系统的高阶像差计算。对于一个电磁透镜例的计算结果表明,这一计算方法具有足够高的精确度,其精度仅受限于机器精度和算法误差,完全可以满足工程计算的需要。