Дорогие друзья!
Спасибо всем, кто откликнулся и продолжает откликаться на мою проблему.
О распределении температуры.
В реальной жизни, распределение температуры в твердых телах всегда обладает характером обратной экспоненты. Оно никогда не является линейным. Мой случай лишь частный. Здесь используется очень тонкая (математически, бесконечно тонкая) пластина, распределение температуры в которой является бесконечно малым отрезком экспоненциальной длины волны, т.е. прямой линией. Нелинейность начинает проявляться при толщине кристалла уже от 1 мм.
Другим фактором нелинейности распределения температуры в теле пироэлектрика является частота модуляции входного энергетического потока (терагерцного, теплового, ближнего инфракрасного, видимого, ультрафиолетового). С повышением частоты модуляции концентрация тепловых потенциалов все ближе стремится к распределению вдоль облучаемой поверхности. Для наглядности, я приложил один из слайдов из презентации своей магистерской работы.
Когда мой научный руководитель задал мне вопросы "А зачем, Саша, ты вообще это все делаешь? Кому оно надо, это координатное распределение температуры? Что ты хочешь этим показать? Или доказать? Ведь я куплю такой датчик и сделаю на нем измерительное устройство исходя из документации, предоставляемой производителем!"
С одной стороны, он прав. Однако, можно по воробьям стрелять из пушки, а по танкам - из рогатки, но это не оптимально. На защите магистерской работы я поднял диссертабельный вопрос об оптимальном использовании как уже существующих, так и вновь проектируемых пироэлектрических преобразователей под какое-либо конкретное практическое применение. Для этой цели нужно воссоздать аналитическую модель тепло-электрических свойств существующего преобразователя (датчика). Задача осложняется еще тем, что, даже при полном представлении о конструктивном исполнении устройства (например, из патентов) невыясненным вопросом остаются материалы, а значит, их теплофизические свойства. Материалы составляют коммерческую тайну производителя. В настоящий момент у меня имеется несколько аналитически решенных на бумаге задач, однако для меня большую трудность представляет реализация их на компьютере. Mathcad является единственным доступным для меня инструментом, однако стоимость лицензии не является доступной. К тому же, SMath в эргономике уже обогнал своего коммерческого сводного брата, он доступный, и хочется научиться работать с ним. По этой причине я обращаюсь к вам и к каждому из Вас в отдельности о помощи.
Пироэлектрические преобразователи используются для детектирования/измерения быстропеременных энергетических процессов, частным случаем которых являются тепловые. Диапазон детектируемых частот лежит от долей Гц до десятков ГГц (военные применения). Пироэлектрический детектор является чувствительным элементом в датчиках движения в системах сигнализаций охранного назначения, пироэлектриком можно измерить температуру и скорость вылета пули из снаряда. На пироэлектриках делают измерители мощности и энергии вплоть до диапазона СВЧ (в волноводных трактах). Матрицы пироэлектриков используются орбитальными космическими станциями для получения инфракрасных снимков нашей планеты. Стоимость измерительного детектора на монокристалле начинается от 100 евро. Если кто-то вдруг захочет купить, проконсультируйтесь со мной (в личку)
Все ученые, как отечественные, так и зарубежные, в своих публикациях (возможно, в открытых публикациях) рассматривают распределение тепла в кристалле лишь по его толщине. Однако, как показано А.В, Лыковым (Теория теплопроводности), и др., максимальный температурный потенциал находится в геометрическом месте пластины при ее равномерном облучении, и в центральной точке облучаемой поверхности в моем случае. Задачи объемного распределения температуры в нестационарном режиме представляют определенные трудности, однако мне удалось решить задачу распределения температуры кристалла вдоль поверхности, которая даже на низких частотах имеет форму обратной экспоненты. Проблема для меня - реализация расчетов на компьютере, в частности, с построением графиков в SMath.
Убедительная просьба ко всем, кто может, научите меня, пожалуйста, как строить графики. В частности, прошу помощи у Вячеслава Мезенцева. Мой скайп, как и логин, ab091180. Можем договориться о встрече в любой день в любое время.
Еще раз, сердечное спасибо.
С уважением.
Пользователь ab091180 прикрепил следующие файлы: