Моделирование и анализ рельефа автоэмиссионной поверхности

Витчак Иван Дмитриевич
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В работе предложен метод моделирования автоэмиссионной поверхности, с помощью которого возможно моделировать шероховатость различной степени. Приведены результаты моделирования. Разработан, описан и продемонстрирован метод выделения пиков, приведена оценка сложности алгоритма выделения пиков. Предложены критерии статистической оценки рельефа поверхности.

Введение…………………………………………………………………………………………….. 3

Постановка задачи ……………………………………………………………………………… 5

Обзор литературы ………………………………………………………………………………. 6

Глава 1. Моделирование поверхности …………………………………………………. 8

1.1. Понятие поверхности …………………………………………………………… 8

1.2. Механизм моделирования…………………………………………………….. 9

1.3. Пример моделирования поверхности ………………………………….. 12

Глава 2. Статистические характеристики поверхности ………………………. 17

2.1. Постановка задачи статистического описания …………………….. 17

2.2. Пример статистической характеристики: метод выделения пи-
ков ……………………………………………………………………………………… 18

Выводы …………………………………………………………………………………………….. 27

Заключение ………………………………………………………………………………………. 28

Список литературы …………………………………………………………………………… 29

Приложение ……………………………………………………………………………………… 30

Автоэлектронной эмиссией (автоэмиссией) называют явление испуска- ния электронов проводящими жидкими или конденсированными средами под действием внешнего электрического поля E достаточно высокой напряженно- сти (при напряженности порядка 106 – 107 В/м) [1]. В 1928 – 1929 гг. Р. Фаулер и Л. Нордгейм теоретически обосновали явление на основе туннельного эф- фекта.
В 1929 году Р. Милликен и Ч. Лоритсен экспериментально установили линейную зависимость логарифма плотности тока j автоэмиссии от величины, обратной напряженности E:
lg j  A  B , E
где A и B – константы.
Явление автоэмиссии, т. е. покидание электроном объема катода, проис- ходит при совершении работы против сил, удерживающих электрон внутри катода. Это равнозначно тому, что электрон преодолевает некоторый потен- циальный барьер U, созданный этими силами. Основными из них служат силы зеркального изображения: электрон, покидающий катод, поляризует электрон- ный газ внутри твердого тела, как бы создавая внутри положительный заряд, равный по абсолютной величине заряду эмитированного электрона. Взаимо- действие между этими зарядами осуществляется по закону Кулона, и потен- циал этих сил имеет вид
U   e2 , 4x
где e – заряд электрона, x – расстояние, на которое эмитированный электрон удален от поверхности катода.
Автоэмиссия представляет интерес по причине отсутствия инерционных эффектов – по сравнению с термо-, фото- и вторичной эмиссией, в которых
3
эмиссионный акт происходит, соответственно, вследствие передачи энергии электронам эмиттера за счет тепловых колебаний решетки при нагреве катода, квантами света или другими частицами (электронами или ионами), бомбарди- рующими катод.
Наиболее полно изучена теория автоэлектронная эмиссия из металлов в вакуум. В этом случае величина тока j подчиняется закону Фаулера–Нордге- йма:
где
2 7 3 2
j 1,55106 E e6,8510 E v(y), (1)
t2(y) y3,79104 E,
φ – потенциал работы выхода. Функции t(y) и v(y) табулированы [1]; функция t2(y) близка к единице и слабо меняется с изменением аргумента [1, 2], а
функция
v(y) 0,951,03y2
называется функцией Нордгейма и учитывает понижение потенциального ба-
рьера. Величины j, E и φ измеряются, соответственно, в A , В и эВ. см2 см

В настоящей работе предложен метод формирования поверхности на ос-
нове наложения отдельных пиков и разработан соответствующий алгоритм,
реализуемый средствами системы MATLAB; разработан алгоритм поиска ло-
кальных пиков и предложены некоторые статистические критерии описания
поверхности.

Дальнейшим направлением работы является установление связи между
исходными данными:

1) количеством точек K;

2) геометрическими размерами площадки, на которой моделируется
поверхность;

3) величиной hmax ;

4) формой одиночного пика;

и характером статистического распределения пиков:

1) по высотам;

2) по различным группам;

3) по степени островершинности.

Кроме того, если полиномиальную аппроксимацию заменить на аппрок-
симацию сплайнами (пространственными, порядка 3, дефекта 1), то можно пу-
тем простого повышения количества точек (что легко достигается разработан-
ным подходом) исключить резкие флуктуации между узлами интерполирова-
ния (подобные тем, которые приведены на рис. 1).

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    user1250010 Омский государственный университет, 2010, преподаватель,...
    4 (15 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Александра С.
    5 (91 отзыв)
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повы... Читать все
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повышении уникальности текста и оформлении библиографических ссылок по ГОСТу.
    #Кандидатские #Магистерские
    132 Выполненных работы
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Кооперативные игры на гиперграфах
    📅 2019год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет