Применение результатов расчета электромагнитного поля для определения точностных параметров разрабатываемых элементов

 

В данных примерах показан типовой расчет для преобразования напряженности электромагнитного поля дифракционным элементом. Для практического использования необходимо знать значение интенсивности электромагнитного поля, которое с точностью до постоянной пропорционально напряженности. Для того, чтобы не определять константу пропорциональности при моделировании принято оперировать параметром относительно интенсивности , где параметры нормировки, как правило, выбираются индивидуально для каждой задачи. Это может быть как величина максимума интенсивности для какого-либо из режимов (нормирование на максимум), так и величина средней интенсивности, взятая из паспортных данных или технических условий на элемент прибора. Поскольку информативным параметром является не само значение интенсивности, а его порядок, чаще всего в данных задачах для оценки используется , который носит название оптическая плотность.

Выходными данными модели для определения конструктивных или технологических параметров являются расчеты , которые называются чувствительностью оптической плотности для данного параметра и, как правило, оформляются в виде графиков. Для анализа этих результатов в первую очередь надо обращать внимание на градиент изменения этой величины. В любом случае крутой градиент изменения чувствительности по параметрам представляет сложности при разработке данного оптического элемента, потому, что любой технологический процесс имеет допустимый предел точности.

Отрицательные значения оптической плотности говорят о том, что данный оптический элемент поглощает излучение или направляет их в другую сторону, что не всегда плохо, т.к. например, при конструировании светоделителей это является необходимым условием.

Знание модуля значения чувствительности элементов необходимо для определения параметров дальнейшей электронной схемы. Если чувствительность остальных элементов электронной схемы больше, чем чувствительность исследуемого элемента, то небольшие колебания заданного параметра (шумы) будут данной схемой усиливаться, что нежелательно, т.к. увеличивают ошибку определения информативного сигнала. Таким образом, чувствительность остальных элементов должна быть меньше чувствительности исследуемого. При необходимости оценки шумов по данному параметру чувствительность остальных элементов должна быть больше.

Экспериментально определить характеристики чувствительности оптических элементов трудно, поэтому результаты расчетов по моделям во многих случаях используются при формулировке технических заданий и заносятся в паспортные данные на прибор.

 

4 Интерпретация полученных следствий и проверка адекватности модели

 

Как было сказано выше, на этапе численных расчетов моделирование не заканчивается.

Численные расчеты, оформленные в виде таблиц или графиков, требуют осмысления и выдачи конкретных рекомендаций. При этом необходимо учитывать, как связаны расчетные параметры модели с реальными параметрами, которые могут быть изменены в процессе или объекте. Например, при расчете различных технологических процессов выращивания кристаллов мы оперируем температурой у поверхности раздела сред. Реально измеряемой температурой является температура в центре реактора или камеры для выращивания. Для того чтобы уменьшить ошибку, вызванную подобными несоответствиями, иногда приходится использовать специальные зависимости, позволяющие оценить связь расчетных и экспериментальных параметров. Эти зависимости, как правило, определяются экстраполяцией экспериментальных данных. Методы подобной экстраполяции будут представлены во второй части пособия. В данном параграфе стоит отметить только, то, что наибольшее внимание необходимо при интерпретации результатов уделять градиентам результатов изменения кривых на графике)

 

Заключение

 

В первой половине нашего пособия мы рассмотрели наиболее часто применяемые способы построения детерминированной модели объектов или процессов в приборостроении. При этом этапов выдачи рекомендаций и проверки адекватности мы коснулись довольно кратко, поскольку эти этапы включают в себя построение различных статистических моделей и требуют также некоторых знаний из теории принятия решений. Мы вернемся к этим вопросам во второй части пособия, посвященной вопросам Статистического моделирования и элементам теории принятия решений.

Литература.

 

1. Методические указания по курсу «Специальные главы математики», Могильная Т.Ю., Ширяева Н.А., разработка кафедры.

2. Теплопередача, Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С., М., «Энергоиздат», 1981.

3. Технология изготовления РЭА, Черняев ….

4. Г. Рот, Мазур, Неравновесная термодинамика, М., …

5. Термодинамика (из библиотеки)

6. Пригожин

7. Уравнения математической физики, Владимиров В.С., Жаринов В.В, М., Физико-математическая литература, 2000, стр. 142-200, 184-185.