Методика моделювання транспортування короткофокусних електронних пучків в еквіпотенційному каналі з урахуванням розкиду теплових швидкостей електронів
Основний зміст сторінки статті
Анотація
У статті розглядається методика моделювання транспортування електронних пучків, що формуються газорозрядними гарматами, з низького у високий вакуум в еквіпотенційному каналі.Розрахунки проводяться з враховуючи вплив розкиду теплових швидкостей електронів на якість фокусування транспортованого пучка. Запропоновано алгоритм оптимізація системи транспортування пучка за критерієм забезпечення необхідного перепаду тисків у технологічній та розрядної камери при мінімальних втратах струму пучка за рахунок струмоосідання на стінках каналу. Особливість розробленого алгоритму оптимізації полягає в тому, що на На початковому етапі розрахунок проводиться без урахування розкиду електронів за швидкостями, що дозволяє зменшити час вирішення оптимізаційної задачі, а потім вводиться обурення, що дозволяє оцінити вплив розкиду теплових швидкостей. Тестові приклади показали, що запропонований обчислювальний алгоритм є стійким у всьому діапазоні параметрів моделі, використовуваному під час проведення обчислювального експерименту. Отримані розрахункові дані підтверджено експериментально, розбіжність теоретичних та експериментальних значень не перевищувала 15%.
Блок інформації про статтю
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Посилання
M. Zavyalov, Y. Kreindel, A. Novikov, and L. Shanturin, Plasma processes in technologicalelectron guns, Moscow: Atomizdat, 1989, p. 256.
S. Denbnovetsky, V. Melnik, I. Melnik, and B. Tugai, “Gas discharge electron gunsand their application in industry”, Electronics and communications, no. 2, pp. 84–87, 2005.
S. Denbnovetsky, V. Melnyk, and I. Melnyk, “High-voltage, glow-discharge electron sources and possibilities of its application in industry for realizing different technological operations”, IEEE Transactions on Plasma Science, vol. 31, no. 5, pp. 987–993, Oct. 2003. DOI:10.1109/TPS.2003.818444
S. Molokovsky and A. Sushkov, Intense electron and ion beams, Moscow: Energoatomizdat, 1991, p. 304.
J. Lawson, Physics of electron beams of charged particles, Moscow: Mir, 1980, p. 438.
I. Melnik, “Simulation of the transport of electron beams from a low to a high vacuum region in an equipotential channel”, Electronic modeling, vol. 23, no. 4, pp. 82–92, 2001.
S. Denbnovetsky, V. Melnik, and I. Melnik, “Features of modeling the transportation of short-focus electron beams from low to high vacuum in the focusing field of short magnetic lenses”, Electronics and Communications, no. 1, pp. 108–113, 2008.
S. Dashman, Scientific foundations of vacuum technology, Moscow: Mir, 1964, p. 715.
I.V. Melnyk, Scientific and technical system MatLab calculations and its use forsolving problems in electronics: educational manual in 2 volumes, vol. 2. Kyiv: "Ukraine" University, 2009, p. 327.
V. Vasilyev, Numerical solution methodsextreme problems: A tutorial foruniversities, Moscow: Science. Ch. ed. physics and mathematics lit., 1988, p. 552.
I. Melnik, “Numerical modelingelectric field distributions and particle trajectories in electron sources onbased on a high-voltage glow discharge”., News of higher educational institutions. Radioelectronics, vol. 48, no. 6, pp. 61–71, Jan. 2005.
