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!

    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 Выполненных работы
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Оксана М. Восточноукраинский национальный университет, студент 4 - ...
    4.9 (37 отзывов)
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.
    #Кандидатские #Магистерские
    68 Выполненных работ
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

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