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利用电润湿技术控制弯月面形状及其在光学器件中的应用
摘要： 电润湿是一种通过向电极施加电压来改变电极表面润湿性和弯月面形状的技术。本文首先介绍电润湿原理，推导出电压与接触角之间的关联方程；随后综述了采用电润湿技术的光学器件相关文献（包括我们前期利用电润湿控制光轴的液体棱镜研究）。通过数值模拟求解各液体间弯月面形状，预测施加电压与光学角度的关系，并简要报告实验与模拟结果。
关键词： 半月板、电润湿、数值模拟、光学器件、润湿
更新于2025-09-23 15:21:21
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[IEEE 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 日本京都(2018年7月9日至13日)] 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 考虑场发射体小簇时顶点场增强因子分数化减小的差异性与普适性
摘要： 数值模拟在评估场发射相关现象的诸多特性时具有重要意义。本研究分析了单发射极（顶端场增强因子γ?）与双发射极对（顶端场增强因子γ?）的顶端场增强因子分数变化量δ?；谟邢拊际?，我们证明当发射极轴线间距c足够大且域尺寸趋于无限时，函数关系δ(c)遵循近期提出的幂律衰减规律[1]——该现象未被长期沿用的指数衰减模型[2]或Harris等人新近提出的复杂拟合公式[3]所观测到。这种反三次幂律函数关系适用于不同形状发射极构成的无限阵列及小型团簇等多种体系。因此建议：当任意形状发射极间距足够大时，?δ～c??（m=3）可作为小型团簇或阵列中电荷钝化(CB)效应的普适特征标志。这些成果深化了对场致电子发射理论的物理认知，有助于精准表征小型团簇或阵列中的发射极特性。
关键词： 电荷钝化效应、幂律衰减、顶点场增强因子、场发射、数值模拟
更新于2025-09-23 15:21:21
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[IEEE 2018年第九届超宽带与超短脉冲信号国际会议（UWBUSIS） - 乌克兰敖德萨（2018.9.4-2018.9.7）] 2018年第九届超宽带与超短脉冲信号国际会议（UWBUSIS） - 超短超强无线电脉冲对地球大气层和电离层的作用
摘要： 本文展示了超短超强无线电脉冲（具有不同持续时间和功率）作用于地球大气层和电离层时，所引发的电子温度与密度扰动的数值模拟结果。研究表明，在30-60公里高度范围内，电子密度可提升达12个数量级，而电子温度增幅约为10至100倍。同时估算了人工电离层形成所需的脉冲持续时间和功率参数。
关键词： 超短无线电脉冲、扰动、数值模拟、大气、电子温度、电离层、超强无线电脉冲、电子密度
更新于2025-09-23 15:21:21
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迈向精准眼科：靶向视网膜
摘要： 由于眼睛存在多重生理屏障以抵御外源物质进入，向眼后段有效递送药物是极具挑战性的难题。为规避或限制这些屏障的作用，眼科临床正在探索并应用多种给药途径。为辅助医学与药学研究，释放动力学的数学建模具有关键作用。本文提出了两种可降解聚合物平台（玻璃体内植入与巩膜外给药）的三维计算模型，通过界面条件耦合偏微分方程组，综合考虑药物特性、植入体材料及眼部组织参数，对比分析了两种给药途径的峰值浓度与滞留时间。研究特别聚焦血视网膜屏障（BRB）的建模，通过表征BRB渗透性的参数分析了视网膜疾病的影响，并包含展示玻璃体内与巩膜外植入药物释放行为差异的数值模拟，最终将计算结果与现有实验数据进行比对。
关键词： 偏微分方程、适定性、数值模拟、药物递送、视网膜
更新于2025-09-23 15:21:21
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高电阻率透明（HRT）层对碲化镉太阳能电池影响的数值模拟研究
摘要： 本研究采用太阳能电池电容模拟器（SCAPS-1D）分析碲化镉（CdTe）基太阳能电池的特性。研究旨在探索通过在传统电池结构中添加高阻透明（HRT）层来提升CdTe太阳能电池效率的潜力。为此，研究者在CdTe太阳能电池的硫化镉（CdS）窗口层与透明导电氧化物（TCO）层之间提出了新型HRT层结构。本文模拟结果对比了四种含三种不同HRT材料的结构与传统设计方案。研究确定了传统设计（SnO2/CdS/CdTe/MoTe2）在有/无HRT层情况下的最优参数组合。结果表明：采用Zn2SO4作为HRT层时，由于背接触区复合损耗降低和势垒高度减小，电池效率获得提升。该优化电池（仅20nm HRT层+25nm CdS窗口层）实现了17.61%的效率（开路电压0.92V，短路电流密度25.41mA/cm2，填充因子75.35%），而参考电池（无HRT层，4000nm厚CdTe吸光层）效率为17.01%。但所提电池的归一化效率随温度升高呈线性下降。
关键词： SCAPS-1D、太阳能电池、碲化镉、高阻透明层、数值模拟
更新于2025-09-23 15:21:01
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光波导上的石墨烯：模拟方法的比较
摘要： 最近，石墨烯等新型二维材料的独特性质彻底改变了多个科学技术领域。对包含石墨烯层的光子器件进行精确数值模拟需要采用新方法或改进现有方法。本文比较了单层石墨烯三种表征模型的计算结果：（1）具有有限表面复电导率的无限薄片模型；（2）呈现单轴各向异性复介电常数的有限厚度薄层模型；（3）无限小体积内的各向异性介电常数扰动模型。我们将严格色散方程的数值解相互对比，并与多种商用及自主开发软件包的计算结果进行对照。在适当条件下，所有方法得出的结果具有可比性。
关键词： 微扰法、体积法、光波导、石墨烯、边界条件法、数值模拟
更新于2025-09-23 15:21:01
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[2019年IEEE第八届先进光电子与激光国际会议(CAOL) - 保加利亚索佐波尔(2019.9.6-2019.9.8)] 2019年IEEE第八届先进光电子与激光国际会议(CAOL) - 脉冲微波泵浦激光器理论研究
摘要： 本文描述了一种基于光泵浦腔的新型微波泵浦激光器构造方案，该方案采用暴露于微波段电磁波辐射下的硫蒸气辐射源。该设计具有结构简单、光泵浦腔效率高、可对泵浦元件进行冷却、以及通过改变硫发光腔中掺杂剂的化学成分即可便捷调节光泵浦发射光谱等优势?；诠阋宀ǘ匠糖蠼饩哂邢灾窍咝陨⑻匦院颓亢纳⒌墓嬖虼湎撸岢隽艘恢钟糜谀Ｄ馕⒉ū闷旨す馄鞫搪龀逶诵械氖Чぞ?，并探讨了该广义波动方程可能的数值求解技术。
关键词： 广义波动方程、硫灯、数值模拟、脉冲运行、微波泵浦激光器
更新于2025-09-23 15:21:01
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在新生磁通量管中发展的产生太阳耀斑的日冕电流系统的结构特性
摘要： 太阳日冕中形成的磁结构活动取决于该结构内发展的日冕电流系统，该系统决定了日冕中的电流流向。为研究引发太阳耀斑的日冕电流系统结构特性，我们对形成日冕磁结构的浮现磁通量管进行了磁流体力学模拟。通过分形维数分析和电流流线研究发现：产生耀斑的日冕电流系统依赖于具有二维空间特性的特定电流结构，其内部存在能自发生成近反平行磁场构型的子区域。我们探讨了这种局部生成的近反平行磁场构型在引发三维磁场重联中的作用——这可能是产生耀斑的机制。同时分析了磁通量管扭转对日冕电流系统结构特性的影响，揭示了浮现磁通量管向日冕输送的体电流通量大小，从而提供了评估日冕磁结构活动性的方法。
关键词： 磁流体力学（MHD），太阳：磁场，太阳：日冕，方法：数值模拟，太阳：耀斑
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过巧妙结合激光诱导热裂纹扩展与激光热熔技术实现夹层玻璃高效分离的研究
摘要： 夹层玻璃应用广泛，但切割工艺过于繁琐。本文首次巧妙结合激光诱导热裂纹扩展与激光热熔技术，提出一种新型激光复合分离方法，实现夹层玻璃一次性分离，并将切割流程从五步简化为两步。该方法产生三个激光焦点，每个焦点分别作用于夹层玻璃的一层，通过玻璃层的激光诱导热裂纹扩展与PVB层的激光热熔分离复合机制，完成整片夹层玻璃的分离。实验成功采用该激光复合分离技术对5+0.38+5mm厚度的夹层玻璃进行加工，分离侧壁极为光滑（玻璃层粗糙度达10.24纳米），且无崩边、微裂纹或亚表面损伤等缺陷。研究同时建立了数学模型分析分离机理。
关键词： 激光熔化、数值模拟、激光诱导热裂纹扩展、激光分离、夹层玻璃
更新于2025-09-23 15:21:01
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一种利用激光诱导白炽光（LII）验证烟灰粒径模型的正向方法
摘要： 在验证碳烟火焰中一次颗粒尺寸分布（PPSD）的数值模型时，常规做法是将数值结果与采用时间分辨激光诱导白炽（TiRe-LII）技术获得的实验数据进行对比。由于TiRe-LII并未直接测量PPSD而是通过后处理程序推导得出，这种对比可能受到多种不确定性和误差的影响——该过程需要估算大量输入参数。相比之下，当前精细数值模拟能提供更完整的数据集用于重建白炽信号。本研究采用正向方法对PPSD数值模型进行通用验证：基于数值结果重建白炽信号的时间演化过程，并将其与实测信号对比。首先提出两个量化指标来评估数值合成信号与实测信号的吻合度；随后通过量化新策略相比传统方法可规避的潜在误差，先验论证了所提方法的有效性；最后通过将合成信号与层流预混火焰文献中的实测数据对比，证实了该流程的可行性。研究表明，除传统方法外，本方法可用于强化对数值模型性能的分析。
关键词： 验证、烟灰粒径模型、数值模拟、初级颗粒尺寸分布、激光诱导白炽现象
更新于2025-09-23 15:21:01