Методика моделирования транспортировки короткофокусных электронных пучков в эквипотенциальном канале с учетом разброса тепловых скоростей электронов
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Аннотация
В статье рассматривается методика моделирования транспортировки элекронных пучков, формируемых газоразрядными пушками, из низкого в высокий вакуум в эквипотенциальном канале. Расчеты проводятся с учетом влияния разброса тепловых скоростей электронов на качество фокусировки транспортируемого пучка. Предложен алгоритм оптимизация системы транспортировки пучка по критерию обеспечения требуемого перепада давлений в технологической и разрядной камере при минимальных потерях тока пучка за счет токооседания на стенках канала. Особенность разработанного алгоритма оптимизации состоит в том, что на начальном этапе расчет проводится без учета разброса электронов по скоростям, что позволяет уменьшить время решения оптимизационной задачи, а затем вводится возмущение, позволяющее оценить влияние разброса тепловых скоростей. Тестовые примеры показали, что предложенный вычислительный алгоритм является устойчивым во всем диапазоне параметров модели, используемом при проведении вычислительного эксперимента. Полученные расчетные данные подтверждены экспериментально, расхождение теоретических и экспериментальных значений не превышало 15%.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:- Авторы сохраняют за собой права на авторство своей работы и предоставляют журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим лицам свободно распространять опубликованную работу с обязательной ссылокой на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.
- Авторы сохраняют право заключать отдельные договора на неэксклюзивное распространение работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном архиве учреждения или публиковать в составе монографии), с условием сохраниения ссылки на оригинальную публикацию в этом журнале.
- Политика журнала разрешает и поощряет размещение авторами в сети Интернет (например в институтском хранилище или на персональном сайте) рукописи работы как до ее подачи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, так как это способствует продуктивной научной дискуссии и положительно сказывается на оперативности и динамике цитирования статьи (см. The Effect of Open Access).
Библиографические ссылки
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.
