简介:在场致发射电流的作用下,场致爆炸发射阴极表面的微凸起会产生焦耳加热、热传导等热电物理现象,场致发射电流密度与阴极表面微凸起顶部的温度之间相互影响,两者之间的作用关系是高度非线性的.用数值方法研究了在不同外加宏观电场条件下具有不同顶底半径比微凸起的热效应问题.研究结果表明,当微凸起顶底半径比值不同时,微凸起的微观电场增强因子也不同,当微凸起顶部温度达到阴极材料的熔点时,微凸起内部温度分布差异显著;当外加宏观电场相同时,微凸起的顶底半径比越小,爆炸发射延迟时间越短.对于某个顶底半径比确定的微凸起而言,爆炸电子发射延迟时间随外加宏观电场强度的减小而成指数规律增长.
简介:压强在几十个兆巴到上百兆巴之间的过渡区状态方程一直是实验室和工程应用中关心的重要问题,在这个范围内既没有实验数据也没有很好的理论来描述,例如,密度泛函的方法由于不含温度而无法适用于过渡区:TF模型的计算由于过渡区的温度压强不太高而使得结果不再令人满意。文中对同类的平均原子结构作了几点改进:(1)考虑了稠密物质中的势阱效应,对传统平均原子模型作动态自由电子判据改进;(2)将准自由电子细分为4个部分,分别处理;(3)修改了中心场近似下正能态波函数的边界条件。在计算压强方面,考虑了共振态对电子压强的影响,引进了量子交换效应和库仑关联效应对压强的贡献。
简介:为研究二极管热场致发射过程中阴极表面热效应的发展过程及相关影响因素,在阴极表面建立了微米级圆台形微凸起物理模型,用数值方法对阴极表面的焦耳加热、热传导、诺廷汉效应等热电物理现象进行了研究,对比了不同形状微凸起、不同外加电场及诺廷汉效应对微凸起中温度分布及温度随时间变化规律的影响。结果表明:微凸起的形状,尤其是顶底半径比会显著影响微凸起中的温度分布规律;在只考虑焦耳加热及热传导效应时,微凸起中的最高温度总是出现在其顶端,但将诺廷汉效应也考虑后,最高温度点将会偏离微凸起顶端而朝微凸起内部移动,外加电场越弱,微凸起中温度最高点出现的位置越靠近微凸起内部;诺廷汉效应会使微凸起中最高温度达到阴极材料熔点所需的时间提前。