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).

РЕГУЛЯЦИЯ ИММУННОГО ОТВЕТА ОПИОИДНЫМИ ПЕПТИДАМИ

Статья в формате PDF 98 KB...

10 11 2025 20:28:33

ИЗУЧЕНИЕ АНТИДЕПРЕССАНТНЫХ СВОЙСТВ НОВОГО ПРОИЗВОДНОГО ГЛУТАМИНОВОЙ КИСЛОТЫ СОЕДИНЕНИЯ РГПУ-197 НА ПРЕДРАСПОЛОЖЕННЫХ К ДЕПРЕССИИ ЖИВОТНЫХ

Статья в формате PDF 99 KB...

09 11 2025 9:46:16

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НЕКОТОРЫХ СТРУКТУР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ГЛАЗА У ЖЕНЩИН КЛИМАКТЕРИЧЕСКОГО ПЕРИОДА

Статья в формате PDF 112 KB...

08 11 2025 14:56:38

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВИДЕОРОЛИКОВ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ

Статья в формате PDF 244 KB...

07 11 2025 20:24:20

Изучение углов в стереометрии как подготовительная работа к теме «Многогранники»

Статья в формате PDF 250 KB...

06 11 2025 1:27:21

ПРИОРИТЕТНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ИННОВАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ В КОНТЕКСТЕ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ СТРАНЫ В ГЛОБАЛЬНОЙ ЭКОНОМИКЕ

Статья в формате PDF 131 KB...

05 11 2025 1:32:44

К ВОПРОСУ О ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ПОДДЕРЖКЕ ОДАРЕННЫХ ДЕТЕЙ И СРЕДСТВАХ РАЗВИТИЯ ОДАРЕННОСТИ

Основная задача при работе с одаренными детьми заключается в том, чтобы поддержать в ребенке стремление к освоению высших ценностей, создать условия, в которых ребенок сможет строить свою личность самостоятельно, накапливать индивидуальный познавательный опыт. Физика наряду с другими фундаментальными науками дает возможность развивать творческие способности учащихся, навыки системного мышления. ...

04 11 2025 11:36:53

СОВРЕМЕННЫЙ ЭТАП РАЗВИТИЯ НАУКИ И ФОРМИРОВАНИЕ НАУЧНОГО МЫШЛЕНИЯ У СТУДЕНТОВ МЛАДШИХ КУРСОВ

Статья в формате PDF 118 KB...

03 11 2025 10:20:22

ОТКОРМОЧНЫЕ КАЧЕСТВА МОЛОДНЯКА ИМПОРТНЫХ И ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ПОРОД СВИНЕЙ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Статья в формате PDF 120 KB...

02 11 2025 22:24:28

СОСТОЯНИЕ ПРОТИВОСВЁРТЫВАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ КРОВИ У БОЛЬНЫХ, ПЕРЕНЕСШИХ ТРАНЗИТОРНУЮ ИШЕМИЧЕСКУЮ АТАКУ, В БАССЕЙНАХ ЛЕВОЙ И ПРАВОЙ СРЕДНЕМОЗГОВОЙ АРТЕРИИ И В ВЕРТЕБРО-БАЗИЛЯРНОМ БАССЕЙНЕ

Статья в формате PDF 299 KB...

01 11 2025 16:32:22

ВЛИЯНИЕ ПОВЫШЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Статья в формате PDF 139 KB...

31 10 2025 23:57:23

ВЛИЯНИЕ БЕНЗОПИРЕНА И НИЗКОЧАСТОТНОГО НИЗКОИНТЕНСИВНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ПОЦЕСС МУТАГЕНЕЗА

Статья в формате PDF 146 KB...

30 10 2025 3:26:57

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ХОРЕОГРАФИИ В СИСТЕМЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 256 KB...

29 10 2025 20:15:52

О, СКОЛЬКО НАМ ОТКРЫТИЙ ЧУДНЫХ ГОТОВИТ ПРОСВЕЩЕНЬЯ ДУХ!

Статья в формате PDF 300 KB...

28 10 2025 20:27:59

ИММУНОРЕАБИЛИТАЛОГИЯ – НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ

Статья в формате PDF 93 KB...

27 10 2025 2:43:39

СЕРДЦЕ – ИНФОРМАЦИОННЫЙ БИОКОМПЬЮТЕР

Статья в формате PDF 108 KB...

26 10 2025 23:41:57

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ВОЗДЕЙСТВИЯ КОЛОНИАЛЬНО-ГНЕЗДЯЩИХСЯ ОКОЛОВОДНЫХ ПТИЦ НА СОСТОЯНИЕ КОММЕРЧЕСКИ ЗНАЧИМЫХ РЫБНЫХ РЕСУРСОВ

Статья в формате PDF 327 KB...

25 10 2025 18:22:21

КЛАССИФИКАЦИЯ БОЛЬНЫХ, СТРАДАЮЩИХ ХРОНИЧЕСКОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ МЕТОДОМ «ДЕРЕВЬЯ КЛАССИФИКАЦИИ»

В статье описывается способ диагностики хронической сердечной недостаточности у больных ишемической болезнью сердца с помощью метода дерева классификации, который позволяет с использованием клинических показателей диагностировать функциональный класс со статистической достоверностью. ...