МОДЕЛИРОВАНИЕ ВАКУУМНОГО ТРАКТА ЛУЧЕПРОВОДА МИНИАТЮРНОГО ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Авторы
Файлы

Львов Б.Г. Ветров В.А. Статья в формате PDF 167 KB

В настоящее время, используя новые достижения научно-технического прогресса, ведутся исследовательские работы, направленные на миниатюризацию дорогостоящего и уникального технологического и контрольно-аналитического оборудования, что позволяет осуществить его кардинальное удешевление и расширение сферы применения.

Применение технологий микроэлектроники и современных материалов позволяет иметь стоимость, массогабаритные хаpaктеристики и энергопотрeбление масс-спектрометров, газовых хроматографов, растровых электронных микроскопов, установок литографии и другого оборудования на порядок меньшие по сравнению с традиционным исполнением.

Определены существенные функциональные требования к вакуумной системе миниатюрной электронно-лучевой колонны: рабочее давление в области электронно-оптической системы (ЭОС) не более 5·10^-2 Па, предельное остаточное давление в области миникатода 5·10^-7 Па, в вакуумной среде должны отсутствовать углеводородные соединения.

В соответствии с этими требованиями и концепцией электронно-оптической миниколонны, определяющей структуру вакуумного тpaкта лучепровода (ВТЛ) в виде отдельных отсеков, входы и выходы которых являются отверстиями диафрагм и вакуумной откачки, рассматриваются 3 расчетные вакуумные схемы колонны, представленные на рис. 1.

а) б) в)

Рисунок 1. Расчетные вакуумные схемы колонны:

а) с откачкой одним высоковакуумным насосом; б) с раздельной откачкой; в) с шунтированной откачкой;

1 - секция катода; 2 - экстрагирующая секция; 3 - секция ЭОС; 4 - приемная камера;

P - давление; V - объем; U - проводимость; S - быстрота действия насоса

Для расчета вакуумных хаpaктеристик при произвольном изменении сложной модульной структуры ВТЛ создана методика формирования моделей функционирования ВТЛ. Используя разработанную методику, построены модели, проведено моделирование и расчет вариантов откачки приведенных схем. В основе расчета лежит обобщенная модель функционирования (1):

(1)

где V - объем секции; Р - давление в секции; C_i, C_j - проводимости соответственно i-го и j-го отверстия; Q_k^a - поток активных источников газа; S_m- эффективная быстрота откачки вакуумного насоса; Q - поток газовыделения; n₁ - число входных отверстий секции; n₂ - число выходных отверстий секции; n₃ - число источников газа; n₄- число высоковакуумных насосов.

Формируя модели секций на основе обобщенной модели (1), получают системы дифференциальных уравнений для каждой из расчетных схем. Например расчетной схеме с шунтированной откачкой (рис. 1,в) соответствует система уравнений (2):

(2)

Проведенное моделирование позволяет сделать следующие выводы:

давление в секции ЭОС определяется проводимостью канала линз и не зависит от быстрот действия насосов в секции миникатода и приемной камеры; при принятых диаметрах отверстий линз давления 510^-2 Па достаточно для функционирования электронного луча; при меньших диаметрах линз необходимо соблюдать соотношения (3), обеспечивающие допустимые потери электронного зонда по вакуумному критерию;

(3)

где Q_i - суммарная газовая нагрузка в секции;

U_i - суммарная проводимость выходных отверстий секции;

V_i - объем секции.

вакуум в секции катода и приемной камере определяется быстротой действия откачных средств, которыми они снабжаются; при этом существующие высоковакуумные миниатюрные средства откачки должны обеспечивать вакуум в секции катода менее 510^-7 Па и обладать быстротой действия в диапазоне 0,1÷10 л/с;
при заданных геометрических размерах элементов электронно-лучевой колонны и имеющихся в наличии в отечественной вакуумной технике высоковакуумных мининасосов наиболее предпочтительна принципиальная схема вакуумной минисистемы с шунтирующей откачкой миникатода (рис.1,в).

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОВОГО СИНТЕТИЧЕКОГО ПРЕПАРАТА ФЭТИЛ В АДАПТИВНОЙ СТРАТЕГИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА

Статья в формате PDF 112 KB...

18 04 2026 19:57:52

ЮРЬЕВ АЛЕКСАНДР ГАВРИЛОВИЧ

Статья в формате PDF 320 KB...

17 04 2026 12:46:34

ИЗУЧЕНИЕ ЗДОРОВЬЯ СТУДЕНТОВ: ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕННОСТИ ОСТРОГО ЦИСТИТА СРЕДИ СТУДЕНТОВ ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Г. СМОЛЕНСКА

Статья в формате PDF 110 KB...

16 04 2026 21:34:10

МИКРОСТРУКТУРА ТЕХНОГЕННЫХ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ, КАК ФАКТОР ТЕХНОГЕННОГО ЛИТОГЕНЕЗА

Статья в формате PDF 131 KB...

15 04 2026 9:58:22

СОСТАВ КОСТНОГО МОЗГА И СОДЕРЖАНИЕ В НЕМ ЭРИТРОКЛАЗИЧЕСКИХ КЛАСТЕРОВ ПРИ ПИРОГЕНАЛОВОЙ ЛИХОРАДКЕ

Проведено исследование хаpaктера образования эритроклазических костномозговых кластеров при лихорадке у лабораторных животных. Установлено, что лихорадка сопровождается увеличением клеточности костного мозга, активацией эритроклазического кластерообразования нейтрофильными миелокариоцитами и макрофагами, сопровождающегося усилением экзоцитарного лизиса эритроцитов в кластерах, то есть увеличением цитолитической активности данных миелокариоцитов. ...

14 04 2026 17:37:19

БАЙКАЛ — ПРИРОДНОЕ НАСЛЕДИЕ СИБИРИ

Статья в формате PDF 387 KB...

13 04 2026 10:44:28

ЗНАЧЕНИЕ ЭВОЛЮЦИИ ПИСЬМА В СИСТЕМЕ КУЛЬТУРНЫХ ЦЕННОСТЕЙ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

Статья в формате PDF 142 KB...

12 04 2026 19:27:44

ПРОБЛЕМЫ РЕАЛИЗАЦИИ БОЛОНСКИХ СОГЛАШЕНИЙ В РАМКАХ РЕФОРМИРОВАНИЯ ВОЕННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 172 KB...

11 04 2026 22:13:25

ИНФОРМАЦИОННО-СПРАВОЧНАЯ БАЗА ДАННЫХ «ПРИРОДНОЕ И КУЛЬТУРНОЕ НАСЛЕДИЕ В РАЙОНЕ ТРАССЫ ВОЛГО-БАЛТИЙСКОГО ВОДНОГО ПУТИ»

Статья в формате PDF 266 KB...

10 04 2026 7:48:13

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ РЕЦЕССИИ: ПРОБЛЕМЫ СУБЪЕКТИВИЗМА

Статья в формате PDF 288 KB...

09 04 2026 11:18:28

ГЕМОКОАГУЛЯЦИОННЫЕ СДВИГИ ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ

Статья в формате PDF 104 KB...

08 04 2026 4:18:13

ПРИМЕНЕНИЕ ЦИТОКИНОТЕРАПИИ ПРИ ИММУНОДЕФИЦИТНЫХ СОСТОЯНИЯХ

Статья в формате PDF 244 KB...

07 04 2026 12:37:31

О ПРЕПОДАВАНИИ МАТЕМАТИКИ ДЛЯ ГУМАНИТАРИЕВ

В статье описаны связи между общественными науками и математикой. Приведены рекомендации о преподавании математики для студентов-гуманитариев. Библиогр. 4 назв. ...

06 04 2026 5:17:41

НОВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Статья в формате PDF 230 KB...

05 04 2026 14:46:19

ОБЪЕКТ И ПРЕДМЕТ НАУКИ

Статья в формате PDF 129 KB...

04 04 2026 8:21:27

НЕЙРОГЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ МЫШЕЧНОГО ТОНУСА

Статья в формате PDF 300 KB...

03 04 2026 21:48:18

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ТРАВМЫ НА АКТИВНОСТЬ АЛЬДЕ-ГИДДЕГИДРОГЕНАЗЫ ПЕЧЕНИ ЖИВОТНЫХ

Статья в формате PDF 117 KB...

02 04 2026 20:55:54

ПРИМЕНЕНИЕ ВЕЙВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ПРИ ОБРАБОТКЕ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ

Статья в формате PDF 264 KB...

01 04 2026 0:23:24

ИЗМЕНЕНИЯ ГЕМОДИНАМИКИ У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНЬЮ ЛЕГКИХ ПРИ НАЛИЧИИ СОЧЕТАННОЙ ПАТОЛОГИИ

Статья в формате PDF 111 KB...

31 03 2026 5:24:48

БИОТЕСТИРОВАНИЕ ВОДНОЙ СРЕДЫ ВОЛГО-КАСПИЯ

Анализ полученных результатов мониторинга воды Волго – Каспийского бассейна показал, что: уровень мутагенной активности загрязнений природных волжских вод достигает наибольшего значение в летний период; наиболее напряженная эколого- генетическая ситуация складывается в районах р. Бузан и г. Нариманов, находящихся в непосредственной близости от Газопереpaбатывающего завода; показатель уровня мутагенности водной среды с 1998 по 2001 г. незначительно снизился, но превышает предельно допустимое значение на 59%; сера, добываемая на АГПЗ увеличивает показатель мутагенности загрязнений на 62%; использование фильтров на основе циалита способствует снижению мутагенности природной воды на 58%, пpaктически приближая её к предельно допустимому значению 0,37%. ...

30 03 2026 20:47:56

КАРДИОВАСКУЛЯРНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ДЕФИЦИТУ ОКСИДА АЗОТА У ЗДОРОВЫХ И ГИПЕРТЕНЗИВНЫХ КРЫС В УСЛОВИЯХ ПОКОЯ И СТРЕССА

Статья в формате PDF 114 KB...