第 6 章 场发射 6.1 简介 电子束在许多应用和基础研究工具中起着核心作用。例如,电子发射用于阴极射线管、X 射线管、扫描电子显微镜和透射电子显微镜。在许多此类应用中,希望获得高密度的窄电子束,且每束的能量分布紧密。所谓的电子枪广泛用于此目的,它利用热阴极的热电子发射来操作。然而,由于发射电子的热展宽,实现具有窄能量分布的电子束很困难。因此,冷阴极的场发射备受关注,但需要大的电场导致尖端表面的原子迁移,因此难以实现长时间稳定运行。碳纳米管可能为这些问题提供解决方案。事实上,碳纳米管在冷场发射方面具有许多优势:与金属和金刚石尖端相比,纳米管尖端的惰性和稳定性可以长时间运行;冷场发射的阈值电压低;工作温度低;响应时间快、功耗低、体积小。本章后面将讨论,利用纳米管优异场发射特性的原型设备已经得到展示。这些设备包括 X 射线管 [Sug01]、扫描 X 射线源 [Zha05]、平板显示器 [Cho99b] 和灯 [Cro04]。在详细介绍场发射之前,我们先介绍一下早期的实验工作,这些工作确立了碳纳米管在场发射方面的前景 [Hee95]。图 6.1 显示了测量碳纳米管薄膜场发射的实验装置。其中,碳纳米管薄膜(纳米管垂直于基底)用作电子发射器。铜网格位于纳米管薄膜上方 20 微米处,由云母片隔开。在铜网格和纳米管薄膜之间施加电压会产生一束电子,该电子束穿过铜网格,并在距离铜网格 1 厘米的电极处被检测到。 (需要注意的是,这些实验是在高真空条件下进行的,场发射装置位于真空室中,残余压力为 10 -6 托。)图 6.1 显示了这种装置的电流与电压曲线,表明正向偏置方向的电流大幅增加(发射类似于二极管:对于负电压,电流非常小)。为了验证光束确实由电子组成,光束在磁场中偏转,偏转对应于具有自由电子质量的粒子的偏转。该图的插图显示了 ( ) 2 log / IV vs 1 V − 的图,即所谓的 Fowler-Nordheim 图(更多信息请参见
量子场理论在存在强背景字段的情况下包含有关量子计算机有一天可能提供有价值的合成资源的相互关系的问题。在NISQ时代,考虑更简单的基准概率,以开发可行的方法,确定当前硬件的关键局限性并构建新的仿真工具。在这里,我们使用实时非线性BREIT-WHEELER配对生产作为原型过程,对3+1维的强场QED(SFQED)进行量子模拟。在毛茸茸的伏尔科夫模式的扩展中,强烈的Qed hamiltonian被解散和截断,与Breit-wheeler相关的相互作用转化为量子电路。量子模拟与经典模拟非常吻合,包括我们开发并适应具有时间依赖性汉密尔顿的Trotterterization的不对称解答算法。我们还讨论了SFQED量子模拟的长期目标。
在光学介质中,电荷保守性要求在某个位置诱导的光场诱导的电荷密度增加,始终伴随着另一个位置的减少,导致无净宏观诱导的电荷密度。因此,宏观光学场的ρIND¼0和ρ总¼ρext。相比之下,在光学介质中可以存在诱导的J IND6¼0的宏观电流密度。在不含外部源的光学介质中,JExt¼0和ρ总计¼ρeven¼0,但是J总¼J结合了Jcond¼jcond¼jind6¼0:j bound和j bond cond is t is j bound和j cond is t is t to to to optical field均应诱导电流。边界电子极化电流j结合是一个位移电流,始终包含在∂d=∂t项中,但在(1.5)中的J项中不包含。传导电流J Cond也是诱导的电流,但它是由介质中的自由电荷载体携带的。在不存在外部电流和外部电荷的情况下,麦克斯韦方程的形式取决于如何处理传导电流。通常有两种选择。
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在有限温度下与嵌入非平凡的几何约束中的超低费米气体(通常是陷阱加屏障)中的超低费米气体对约瑟夫森效应的现实描述。在这里,我们应用了同伴论文中开发的理论方法[Pisani等。,物理。修订版b 108,214503(2023)],其中,在有限温度下,在BCS-螺旋 - 螺旋 - 内施坦 - 键酯(BEC)跨界的均值超出平均值之外,将其包括在有限温度下的交叉,与非trip虫的几何形状中的差距参数的详细描述结合在一起。以这种方式,我们能够解释约瑟夫森临界电流的实验结果,在低温下报告了整个BCS-BEC跨界的各种耦合以及在单位性时温度的函数。除了验证伴侣论文的理论方法外,我们的数值结果还揭示了约瑟夫森效应的通用特征,这些特征可能不会从对相应的实验的分析中出现,这些实验具有与超电气气体实验的独特固有功能,这是由于凝结的样品。
调查显示,通过减少从电源(公共电网)到负载(服务器卡)的关键电流路径中所需的电源转换次数,可以提高典型配电架构的可靠性和效率。然而,将电源转换减少到单点转换会产生不利影响。可靠性降低,因为它使配电更容易发生故障。实施冗余配电架构解决了这一弱点。在这方面,直流配电架构具有最大的优势,因为它只需要两次电源转换,而交流配电架构则需要四次。文献中报告的效率改进范围为 10% 到 20%。此外,研究发现,直流配电对于连接新兴的现场发电和储能技术具有最大的优势,因为这些设备中的很大一部分以直流或高频交流电供电,当连接到传统交流配电系统时,需要间歇性直流转换。
为了给舰载机的适航性提供参考,本文对尾喷流场及其对飞行甲板的影响进行了研究。首先建立了航空母舰和舰载机的几何模型,并在此基础上划分了非结构化四面体网格进行数值分析。然后,本文对4架舰载机在舰首准备起飞时尾喷流场进行了数值模拟,以评估其对喷气导流板(JBD)和飞行甲板的影响。分析过程中采用了标准k-ε方程、三维N-S方程和计算流体力学(CFD)理论。在求解方程时,还考虑了风和射流的热耦合。利用CFD软件FLUENT模拟给出了速度和温度分布。结果表明:(1)该解析方法可以用于模拟具有复杂几何模型的气动问题,且结果可靠性高;(2)通过分析可以优化安全工作区、JBD安装方案和起飞位置布置。
摘要。中子个人剂量计响应函数的测量通常涉及一系列非常广泛的测量,这些测量使用加速器产生的单能中子。这些测量成本高昂,对于希望研究其剂量计的剂量测定服务来说,通常不切实际,特别是当他们试图改善剂量计响应并希望研究设计或处理中各种变化的影响时。描述了一种技术,利用中子产生反应(例如 7Li(p,n)7Be 和 T(p,n)3He)的中子能量随角度的变化,在一次实验中将多个剂量计照射到一定范围的能量中。本报告描述了三个场的特性,特别是能量密度的角度分布,覆盖了 101 至 250 ke V、336 至 565 ke V 和 561 至 1200 ke V 的能量范围,它们之间覆盖了快中子个人剂量计检测灵敏度具有阈值的重要能量区域,并且有关响应函数的详细信息尤为重要。注意:本报告中引用的所有不确定性都是标准 (10) 不确定性的估计值,代表置信度约为 67%。