Моделирование периодической системы лезвийных катодов

Саакян Аветик Темиевич
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Данная магистерская диссертация посвящена вычислению распределения электростатического потенциала диодной эмиссионной периодической системы с лезвийными катодами. В главах 1 – 2 представлены: математическая модель диодной системы с одиночным полевым эммитером лезвийной формы и математическая модель периодической системы эммитеров лезвийной формы. Распределение потенциала найдено в аналитическом виде во всей области каждой из рассмотренных полевых эмиссионных систем. В главе 3 рассмотрен частный случай задачи с определенными граничными условиями. Представлены численные расчеты и графики распределения электростатического потенциала.

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Глава 1. Моделирование одиночной диодной системы с поле- вым эмиттером лезвийной формы . . . . . . . . . . . . . 6
• 1.1 Физическая модель диодной системы с полевым эм- митером лезвийной формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
• 1.2 Математическая модель диодной системы с полевым эммитером лезвийной формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
• 1.3 Решение граничной задачи для нахождения распре- деления потенциала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
• 1.4ВыводСЛАУ………………………..12
Глава 2. Моделирование периодической системы эмиттеров лезвийной формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 17
• 2.1 Физическая модель диодной периодической системы с лезвийным катодом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
• 2.2 Математическая модель диодной периодической си- стемы с лезвийным катодом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
• 2.3 Решение граничной задачи для нахождения распре- деления потенциала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
ВыводСЛАУ………………………..23
Глава 3. Численные расчеты периодической системы эммите- ров лезвийной формы . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Данная магистерская диссертация посвящена вычисле- нию распределения электростатического потенциала диодной эмиссионной периодической системы с лезвийными катодами.
Принцип действия эмиттеров основаных на явлении поле- вой электронной эмиссии, имеют уникальные свойства [1-17].
Лезвийный эмиттер [18]
Интерес к вакуумной нано- и микроэлектронной оптике, в настоящее время, значительно вырос. Их основой являют- ся процессы формирования, транспортировки и фокусировки пучков заряженных частиц электрическими и магнитными полями [1].
Впервые, в 1897 г., полевая эмиссия была обнаружена Р. У. Вудом. Позднее (1928 – 1929 г.) Л. Нордхейм и Р. Фаулер
3
на основе туннельного эффекта [3] дали теоритеческое обьяс- нение полевой электронной эмиссии, также ими была получе- на формула, описывающая взаимосвязь плотности автоэлек- тронного тока j с напряженностью электрического поля E.
В первую очередь, полевая электронная эмиссия является источником электронов применяемых в электронных микро- скопах, плоских дисплеях, используется для большого кру- га устройст и приборов. Он перспективен в рентгеновской и обычной электронной микроскопии, в рентгеновской дефек- тоскопии, в рентгеновских микроанализаторах и электронно- лучевых приборах. Полевые эмиттеры могут также употреб- ляться в микроэлектронных устройствах и в чувствительных индикаторах изменения напряжения. Металлические поле- вые эмиттеры используются, когда требуется высокая плот- ность тока, то есть там, где необходимы большие токи, либо концентрированные электронные пучки [3].
Электронно-вакуумные устройства на основе полевой эмис- сии применяются во многих сферах научных исследований [13 – 15], в создании новых более высокоточных приборов и, так же, в технологии производства экономически выгодных устройств микро- и нано электроники. Главным преимуще-
4

ством таких устройств являются их малые геометрические размеры, монохроматические пучки, малые затраты мощно- сти для эффективной работы. Также, полевые эмиссионные устройства используются в том числе и в световых индикато- рах, плоских дисплеях и лампах. Полевой катод, состоящий из различных углеродных материалов, может являться ис- точником электронов.
Получить небольшие значения эмиссионного тока позволя- ют, как правило, одиночные полевые острия. Увеличивая пло- щадь эмиссии и используя в качестве полевого катода мно- гослойную систему или эмиттер лезвийной формы с острым краем, можно увеличить полный ток в системе.

1. Фурсей Г. Н. Автоэлектронная эмиссия // Соросовский об- разовательный журнал. 2006. Т. 11. стр. 96 – 103.
2. Виноградова Е.М., Доронин Г.Г., Егоров Н.В., Математи- ческое моделирование двумерной диодной системы с поле- вым эмиттером лезвийной формы. 2019 (в печати).
3. Виноградова Е. М., Егоров Н. В., Телевный Д.С. Расчет триодной полевой эмиссионной системы с модулятором // Журнал технического физики. 2014. Т. 84 (2). стр. 136.
4. Соминский Г. Г., Тарадаев Е. П., Тумарева Т. А., Мишин М. В., Корнишин С.Ю. Простой в изготовлении многоост- рийный полевой эмиттер // Журнал технического физики. 2015. Т. 85. Вып. 7., стр. 85.
5. Виноградова Е. М., Егоров Н. В., Мутул М. Г., Чэ-Чоу Шень. Расчет электростатического потенциала диодной системы на основе полевого катода с острой кромкой // Журнал технической физики. 2010. Т. 80. Вып. 5. стр. 1-4
6. Телевный Д. С., Виноградова Е. М. Расчeт диодной систе- мы на основе полевого эмиттера с диэлектрической под-
40
ложкой // Процессы управления и устойчивость. 2014. Т. 1 (17). стр. 224 – 229.
7. Тихонов А. Н., Самарский А. А. Уравнения математиче- ской физики. М.: Наука, 1977. 736 с.
8. Виноградова Е.М., Егоров Н.В., Климаков А.А.. // ЖТФ. 2015. Т.85, N 2. С.20 – 23.
9. Климаков А. А., Виноградова Е. М. Оптимизация фокуси- рующей системы полевой пушки с острийным катодом // Процессы управления и устойчивость. 2015. Т. 1.
10. Виноградова Е. М., Егоров Н. В. Математическое моде- лирование диодной системы на основе полевого эмиттера, Журнал технической физики. 2011. Т. 81. Вып. 9. стр. 1-5.
11. Елинсон М. И., Васильев Г. Ф. Автоэлектронная эмиссия. М.: Физматлит, 1958. 272 с.
12. Гусинский Г. М., Баранова Л. А., Найденов В. О. Субмик- ронный источник свободных электронов // Журнал техни- ческой физики. 2015. Т. 85. Вып. 3. C. 129 – 132.
13. Yunhan Li, Yonghai Sun, J T W Yeow. Nanotube field
41

electron emission: principles, development, and applications // IOPscience. 2015. Vol. 26, No 242001. P. 1 – 23.
14. Давидович М.В., Яфаров Р.К. Автоэмиссионная шахмат- ная структура на основе алмазографитовых кластеров // ЖТФ. 2018. Т. 88, N 2. С. 283 – 293.
15. Егоров Н.В., Антонов А.Ю., Вараюнь М.И. // Поверх- ность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные иссле- дования. 2018. Т. 10. С. 72 – 79.
16. Листрукова А. В., Виноградова Е. М. Математическое мо- делирование эмиссионной системы // Процессы управле- ния и устойчивость. 2014. Т. 1 (17). стр. 185 – 190.
17. Устинов Р. Н., Виноградова Е. М. Математическое моде- лирование электронно-оптической системы с диэлектриче- ской диафрагмой конечной толщины // Процессы управ- ления и устойчивость. 2014. Т. 1 (17). стр. 236 – 241.
18. Banerjee D., Chattopadhyay K. K., Synthesis of crystalline carbon nanofern-like structure by dc-PECVD and study of its electrical and field emission properties // Materials Research Bulletin, Т. 47 (11). стр. 3868 – 3874.

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

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

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

    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 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
    28 Выполненных работ
    Дарья Б. МГУ 2017, Журналистики, выпускник
    4.9 (35 отзывов)
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных ко... Читать все
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных компаниях, сейчас работаю редактором. Готова помогать вам с учёбой!
    #Кандидатские #Магистерские
    50 Выполненных работ
    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
    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 Выполненных работ
    Татьяна Б.
    4.6 (92 отзыва)
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские ди... Читать все
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские диссертации, курсовые работы средний балл - 4,5). Всегда на связи!
    #Кандидатские #Магистерские
    138 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету