- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
漂移-扩散系统近似解的均匀时间界
摘要： 本文研究采用后向欧拉时间离散与有限体积空间离散（配以Scharfetter-Gummel通量）对Van Roosbroeck漂移-扩散系统进行数值逼近的方法。我们首先提出该格式解的存在性证明，该证明无需对时间步长作任何假设。该结果基于拓扑度论证的应用，其依据是近似密度的正性及时间一致上界。其次，我们建立了近似密度满足的时间一致下界。如Bessemoulin-Chatard（《数值数学》2016年第125卷第3期147-168页）所示，这些时间一致上下界确保了格式向热平衡态呈指数衰减。
关键词： 有限体积法、时间一致有界性、Scharfetter-Gummel格式、漂移-扩散系统、数值分析
更新于2025-09-23 15:23:52
-
具有分布式和局部化导电插入物的手性介电结构中的高频电磁能量现象
摘要： 具有导电插入物的手性介电结构倾向于根据其特定架构以特殊方式集中电磁能量。该研究分析了GHz频率下高传输水平时相关的加热效应，这些研究适用于与电磁屏蔽相关的应用。有利的屏蔽结构在明确界定的情况下可能会承受机械应力及/或加速老化机制。
关键词： 数值分析、电学性能、蜂窝结构、热分析
更新于2025-09-23 15:22:29
-
基于绝缘体上III-V族材料的横向PN结载流子耗尽型InGaAsP光调制器的数值分析
摘要： 我们数值研究了基于绝缘体上III-V族材料（III–V-OI）晶圆上制备的横向PN结载流子耗尽型InGaAsP光调制器的调制特性。由于InGaAsP中电子诱导的折射率变化较大，当PN结掺杂浓度为2×101? cm?3时，该InGaAsP光调制器展现出0.17 V·cm的相位调制效率VπL，比相同结构的硅基调制器小6倍。掺杂浓度依赖性分析表明：当掺杂浓度高达1×101? cm?3时，采用InGaAsP能显著改善插入损耗α与VπL的乘积αVπL。因此我们得出结论：对于横向PN结载流子耗尽型光调制器，使用InGaAsP替代硅材料可同时提升相位调制效率和降低插入损耗。
关键词： InGaAsP、载流子耗尽、光调制器、数值分析、绝缘体上III-V族材料
更新于2025-09-23 15:21:21
-
平面渐变折射率介质中辐射传输扩散近似的适应性分析
摘要： 为研究扩散近似法的适用性，分析了被测介质的光学厚度、散射反照率和壁面发射率对扩散近似精度的影响。通过与蒙特卡罗法计算结果对比确定精度，并通过计算不同参数组合下介质底部的无量纲辐射热流分布来分析各光学参数的影响。此外还检验了扩散近似法对梯度折射率介质的适用性。结果表明：在均匀折射率介质和梯度折射率介质中，增大光学厚度或散射反照率、减小壁面发射率均可提高扩散近似法的精度。最大相对误差主要分布在介质边界和中心区域。当光学厚度增大或壁面发射率减小时，扩散近似法的误差趋于稳定并保持较小值。
关键词： 数值分析、相对误差、扩散近似、梯度折射率、辐射传输
更新于2025-09-23 15:21:21
-
高强度激光入射对光学透镜聚焦性能的非线性克尔效应影响
摘要： 高能高功率激光技术的快速发展为实验室极端物理状态研究及实现惯性约束聚变的大科学激光装置设计提供了重要实验手段。然而当入射激光场强极高时，材料的克尔效应会影响光学元件的标称性能。本研究通过计算比较三种不同入射激光束与三种光强等级下的焦斑场分布图，探究了克尔效应对光学透镜聚焦性能的影响。首先根据非线性克尔效应理论修正传统透镜传递函数，基于菲涅尔衍射积分公式，采用二维快速傅里叶变换算法和角谱算法数值计算透镜标称焦平面及其邻近平面的焦斑场分布。结果表明克尔效应会改变透镜的聚焦特性，尤其对高阶高斯光束（如厄米-高斯光束和拉盖尔-高斯光束）入射时影响显著。同时透镜焦距和折射率的变化也会改变焦斑场分布图样。该方法学具有重要工程应用价值——普通笔记本电脑即可计算光束尺寸达100毫米的实际问题。该研究为考虑克尔效应的透镜高强激光聚焦提供了高效数值技术，在高能量密度物理和惯性约束聚变大科学装置领域具有潜在应用前景。
关键词： 克尔效应、光学透镜、数值分析、焦斑、高强度激光
更新于2025-09-23 15:21:01
-
[2019年IEEE国际电力、电气与电子及工业应用会议（PEEIACON） - 孟加拉国达卡（2019.11.29-2019.12.1）] 2019年IEEE国际电力、电气与电子及工业应用会议（PEEIACON） - 镉碲太阳能电池背接触中N-MoTe?的数值分析
摘要： 采用低成本优质材料的薄膜光伏电池，相较于高成本的硅基太阳能电池更适合作为免费可再生能源。碲化镉（CdTe）光伏电池作为超薄光伏电池的一种被广泛研究，通过改进不同前接触和后接触材料来提高效率的研究已十分深入。借助AMPS-1D软件进行数值分析，研究了碲化镉（CdTe）吸收层与钼层之间背接触界面处无意形成的n型二碲化钼（n-MoTe2）的影响。通过改变四个参数（即(i)层厚度(ii)工作温度(iii)施主浓度(iv)太阳光强度），分析了短路电流密度（Jsc）、开路电压（Voc）、填充因子（FF）和效率（η）的变化情况。数值分析显示电池性能适中：当层厚度、施主浓度、工作温度和太阳光强度分别为60纳米、1×10^16 cm^-3、350K和1.1倍标准太阳光时，太阳能电池效率约为16.532%，短路电流密度为21.298 mA/cm2，开路电压为0.99V，填充因子为0.863。
关键词： 数值分析，碲化镉，薄膜光伏电池，二碲化钼
更新于2025-09-23 15:21:01
-
冷却过程中氧空位行为对半导体气体传感器的影响：数值分析
摘要： 基于梯度分布氧空位模型，采用数值分析方法研究了半导体气体传感器冷却过程中氧空位行为的影响。通过建立扩散方程描述氧空位在冷却过程中的扩散与排斥效应行为，运用数值分析求解该扩散方程的精确解。结果表明：氧空位分布特征取决于冷却速率及冷却过程的温度区间。计算了电阻降低和响应特性等气体传感性能参数，这些参数与氧空位分布共同显示出晶粒尺寸效应和再退火效应。研究发现通过设计冷却过程可调控气体传感器性能，所提模型为传感器特性模拟提供了可能，有助于气体传感器设计，并对半导体气体传感机理作出了定量阐释。
关键词： 数值分析、氧空位、气体传感器、半导体、扩散方程
更新于2025-09-23 15:21:01
-
基于卫星遥感太阳辐照度的光伏发电线性-戈珀兹模型回归分析
摘要： 为建立覆盖韩国全国（目前运营着超过35,000座光伏电站）的光伏发电预测模型，需要一个能根据卫星遥感太阳辐照度呈现简单且精确的光伏性能曲线。本研究采用由三参数和S型方程构成的Gompertz模型，来表达光伏组件相对于卫星图像推导的逐时总水平辐照度的非线性功率输出。通过将具有相同梯度斜率的线性方程与交汇点结合，修正了Gompertz模型在低太阳辐照度范围内的非物理行为。该线性-Gompertz回归模型对代表全国的242座光伏电站的整体拟合优度为R2=0.85，归一化均方根误差nRMSE=0.09。Gompertz模型系数呈正态分布，其逐年及季节的标准差等方差性均小于15%，由此可推断线性-Gompertz模型能表征全国光伏系统性能曲线。此外，控制曲线增长率的Gompertz系数C与容量因子呈现强相关性，使得容量因子的回归方程可作为三个Gompertz模型系数的函数推导得出，其拟合优度达R2=0.88。
关键词： 光伏系统性能、Gompertz模型、功率输出预测、卫星反演全球水平辐照度、数值分析
更新于2025-09-23 15:19:57
-
独立式硅光伏板新型被动冷却策略分析
摘要： 基于硅的光伏（PV）面板对工作温度敏感，尤其在暴露于高太阳辐照度水平时。这种敏感性表现为光伏能量转换效率（电效率）下降以及因热疲劳导致的面板寿命缩短。本研究针对市售50W独立式硅光伏面板，提出并数值模拟了多种新型被动冷却策略。研究重点考察这些改进措施对特定光伏面板层温度及速度场分布的影响。所用数值模型是在先前通过实验验证的模型基础上升级而来。数值研究了三种不同被动冷却方案，其中最具潜力的是在光伏面板前表面开设狭缝的方案，可使面板工作温度降低约4°C；其他方案的降温效果较弱（降幅不足1.0°C）。采用新型光伏面板边框材料被证实是可行方案。研究发现，所有改进措施总体上都能提升光伏面板性能，并减少商用光伏面板生产中的材料消耗。
关键词： 光伏技术、数值分析、被动冷却、可再生能源、能源效率
更新于2025-09-23 15:19:57
-
微压电驱动聚焦机构的电化学耦合分析
摘要： 为提高相机调焦机构的响应速度和输出力，作者提出了一种基于压电驱动的新型微调焦机构，该机构具有响应迅速、高精度定位及大位移调焦的特点。本文阐述了所提调焦机构的工作原理，利用压电输出特性、可动齿驱动理论和螺旋传动理论，建立了压电调焦机构的机电耦合机械模型及方程。通过MATLAB仿真计算了压电调焦机构的输出特性，结果表明：该压电调焦机构对镜头的最大推力为562.5 N，可动齿驱动的最大输出扭矩为1.16 N·m。此外，驱动电压直接影响压电调焦机构的输出性能。这些结果可用于优化结构尺寸并提升压电驱动调焦机构的整体性能。
关键词： 聚焦机构、压电驱动、数值分析、电化学耦合
更新于2025-09-23 15:19:57