Способ автоматизации процессов расчета распределения плотности пространственного заряда при моделировании электронно-оптических систем в электролитической ванне

 

Класс 42m, 14

42d, 10 № 136094

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа М 174

М. А. Шепсенвол

СПОСОБ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ РАСЧЕТА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ПРОСТРАНСТВЕН НОГО ЗАРЯДА ПРИ

МОДЕЛИРОВАНИИ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

В ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ВАННЕ

Заявлено 13 июля 1959 г. за ¹ 633677/26 в комитет по делам изобретений и открытий при Совете Л1ннистров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 4 за 196! г.

Известен способ моделирования электронно-оптических систем в электролитической ванне, позволяющий решать различные задачи Ilo исследованию электрических полей радиоламп с учетом пространственного заряда. Моделирование пространственного заряда производится путем введения токов в электролит с помощью токовводящих электродов, распределенных по поверхности дна ванны. Решение задач по моделированию полей с учетом пространственного заряда производится методом последовательных приближений. Широкое практическое применение этого метода ограничивается большой трудоемкостью отдель) ых этапов работы, из которых складывается процесс моделирования.

Предлагаемый способ служит целям автоматизации процессов расчета распределения плотности пространственного заряда прн моделировании электронно-оптических систем в электролитической ванне, с использованием автоматического траектографа, работающего на основе динамической модели электрона, таким образом, что в каждой точке поля обеспечивается пропорциональность скорости перемещения зондового устройства в ванне и скорости движения электрона в исследуемом объеме. Пишущее устройство траектографа питают импульсным напряжением так, что каждому импульсу соответствует одна точка на бумаге, и, следовательно, траектории электронов воспроизводятся в виде пунктирных кривых. После построения всего семейства траекторий область, занимаемая электронным потоком, оказывается представленной полем точек, Среднее число и; точек в l-TQM элементе будет равно

,5

vsv;I, № 136094 где f — частота импульсов, питающих пишущее устройство; т; — средняя скорость зондового устройства при прохождении через i-тый элемент;

l - — расстояние между соседни !и траекто1эияъ!и !!ð!! Выходе из катода (постоянное для гсех траекторий);

$; — площадь -того элемента.

Частоту f импульсов напряжения, питающего пишу!цее устройство при построении данной траектории, задают пропорциональной плот !ости J, электронного тока с того участка катода, от которого эта траектория начинается. Тогда среднее число точек (удельная плотность точек) получают равным (2) Плотность пространствснIIого заряда в !-том элементе определяется как где ; — средняя величина потенциала в i-том элементе

Сопоставляя выражения (1) и (2) и принимая во внимание, что при нулевых начальных скоростях электронов т!; пропорционально /"; получают (3) т;=А р;S;

Таким образом, удельная плотность точек в каждом элементе площади снимаемой картины оказывается пропорциональной величине пространственного заряда в соответствующем элементе объема вакуумного оригинала.

При решении практических задач представляет интерес не только распределение пространственного заряда, но и величины моделирующих его токов, вводимых через токовводящие элементы в ванну. Величины токов 1; связаны с плотностью моделируемого пространственного заряда соотношением

Предмет изобретения

1. Способ автоматизации процессов расчета распределения плотности пространственного заряда при моделировании электронно-опти=о где 1. и 11 — соответственно электро.-!роводимость и глуоина электролита; е!! — диэлектрическая постоянная вакуума.

Задавал частоту импульсов, питающих пишущее устройство, пропорциональной произведению плотности электронного тока с катода на глубину и электропроводимость электролита, получают удельную плотность точек на элементе площади снятой картины, пропорциональную величине тока, который необходимо ввести в соответствующий элемент объема электролита для моделирования пространственного заряда при снятии следующего прибл!!>кения решаемой задачи т;=А,, l; (4)

Коэффициенты пропорциональности А!, А и Аа в выражениях (2), (3) и (4) определяются путем абсолютной калибровки моделирующего устройства. № 136094 ческих систем в электролитической ванне с использованием автоматического траектографа, работающего на основе динамической модели электрона, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью получения удельной плотности точек, наносимых пишущим устройством траектографа, пропорциональной величине пространственного заряда в соответствующем элементе объема вакуумного оригинала, указанное пишущее устройство питают импульсным напряжением, частота которого пропорциональна плотности электронного тока с катода в точке начала данной траектории при равенстве расстояний между. траекториями.

2. Способ по и, 1, отл и ч а ю щи йся тем, что, с целью получения удельной плотности точек, наносимых пишущим устройством, пропорциональной величине тока, который необходимо ввести в соответствующий элемент объема электролита для моделирования пространственного заряда при снятии следующего приближения решаемой задачи, частоту импульсов, питающих указанное пишущее устройство, выбирают пропорциональной произведению плотности электронного тока с катода в точке начала данной траектории на проводимость и глубину электролита.