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).

Регулирующее влияние кортикостероидов на пищеварительный лейкоцитоз при жировой диете у мышей

Статья в формате PDF 106 KB...

28 07 2026 14:19:42

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ВЕГЕТАТИВНОГО ГОМЕОСТАЗА У ДЕТЕЙ ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА В РАЗЛИЧНЫХ РЕГИОНАХ СИБИРИ

С целью изучения экологических и этнических особенностей адаптационно-компенсаторных механизмов у детей различных популяционных групп были обследованы 208 школьников 7-15 лет, проживающие в г. Красноярске и в Эвенкии. Проведена комплексная клинико-инструментальная оценка вегетативного статуса по показателям кардиоинтервалографии с клиноортостатической пробой. Показано, что в популяции жителей Эвенкии этническая принадлежность (дети эвенков) является одним из факторов, формирующих вегетативный гомеостаз. Они отличаются от детей пришлого населения Эвенкии по напряжению вегетативных механизмов регуляции. Полученные результаты необходимы для разработки региональных критериев здоровья, проведения коррекционных и профилактических мероприятий на донозологическом этапе. ...

27 07 2026 2:47:21

ОСОБЕННОСТИ МИГРАЦИИ ДОМИНАНТНОГО ПЕЙСМЕКЕРНОГО РЕГИОНА В СИНУСНО-ПРЕДСЕРДНОМ УЗЛЕ СЕРДЦА КРЫСЫ IN VITRO

Статья в формате PDF 112 KB...

26 07 2026 0:11:47

ЛЕЧЕНИЕ ХРОНИЧЕСКОГО ГАСТРИТА

Статья в формате PDF 122 KB...

25 07 2026 6:35:45

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОМ ЗОНДОВОЙ МИКРОСКОПИИ СТРУКТУРЫ МИКРО- И НАНОПОРОШКОВ ЯГЕЛЯ

Статья в формате PDF 257 KB...

24 07 2026 17:28:32

Семейные традиции в представлениях подростков

Статья в формате PDF 275 KB...

23 07 2026 2:29:40

ОСОБЕННОСТИ РАННЕЙ СТАДИИ РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ (ВЛИЯНИЕ КОЛИЧЕСТВА МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ВОДЕ НА РОСТ ПРИ ОБРАБОТКЕ СЕМЯН В ПОЛЕ МАГНИТНОГО ВЕКТОРНОГО ПОТЕНЦИАЛА)

Статья в формате PDF 91 KB...

22 07 2026 22:32:54

ПОВЕДЕНИЕ И ФРАКЦИОНИРОВАНИЕ ЗОЛОТА В РАСПЛАВАХ

Приведены данные по поведению золота в расплавах различной кремнекислотности. На основании авторских данных и других исследователей намечен основной термодинамический и петрологический механизм поведения золота в расплавах. Установлена важная роль смены режима окисленности – восстановленности расплавов. Отмечена роль коэффициента разделения элементов при эволюции и фpaкционировании расплавов. Более предпочтительна ассоциация крупных месторождений золота с восстановленными магмами, сформировавшимися в процессе контаминации углеродистым коровым материалом родоначальных мантийных базальтоидных магм. ...

21 07 2026 0:50:42

ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕПАРАТА «НАНОФЛЮОР» ПРИ ЛЕЧЕНИИ КЛИНОВИДНОГО ДЕФЕКТА И СИМПТОМА ГИПЕРЕСТЕЗИИ ЗУБА

Статья в формате PDF 301 KB...

20 07 2026 10:59:29

МОНИТОРИНГ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОТОКОВ Г. КАЗАНИ МЕТОДАМИ БИОТЕСТИРОВАНИЯ

Статья в формате PDF 100 KB...

19 07 2026 7:12:16

ГЛЮТАТИОНОВАЯ СИСТЕМА МОЗГА НОВОРОЖДЕННЫХ КРЫСЯТ, ПРЕНАТАЛЬНО ПОЛУЧАВШИХ АЦЕТАТ СВИНЦА

Статья в формате PDF 100 KB...

18 07 2026 15:40:42

АНАЛИЗ ПРОДУКТОВ ПЧЕЛОВОДСТВА

Статья в формате PDF 310 KB...

17 07 2026 12:32:53

МЕТОД СЪЕМА ИНФОРМАЦИИ В КВАНТОВО-КРИПТОГРАФИЧЕСКОМ КАНАЛЕ

Статья в формате PDF 126 KB...

16 07 2026 15:46:37

ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИИ В УСЛОВИЯХ СИСТЕМНЫХ РЕФОРМ 1990- Х ГГ.

Статья в формате PDF 137 KB...

15 07 2026 8:18:44

РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ: УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ. ЭКОЛОГИЧЕСКИ ОТВЕТСТВЕННОЕ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЕ (В ТРЕХ ТОМАХ)

Статья в формате PDF 390 KB...

14 07 2026 2:43:42

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ПРОЕКТОВ ПРИ ПРЕПОДАВАНИИ КУРСА «БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

Статья в формате PDF 95 KB...

13 07 2026 3:20:10

Особенности переформирования берегов Чебоксарского водохранилища (в пределах Чувашской Республики)

Статья в формате PDF 127 KB...

12 07 2026 13:43:43

О ВОЗМОЖНОСТИ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УЧИТЕЛЕЙ МАТЕМАТИКИ

Статья в формате PDF 170 KB...

11 07 2026 7:56:41

Эффективность применения лазеротерапии в лечении больных синдромом раздраженного кишечника

Статья в формате PDF 107 KB...

10 07 2026 11:22:35

ИНСТИТУЦИОНАЛЬНЫЕ ОТНОШЕНИЯ И КОГЕРЕНТНОСТЬ ПРОЦЕССОВ САМООРГАНИЗАЦИИ В ИННОВАЦИОННОЙ СФЕРЕ РЕГИОНА

Статья в формате PDF 270 KB...

09 07 2026 15:39:40

СОЦИОКУЛЬТУРНАЯ ДИНАМИКА И ПОПУЛЯЦИОННАЯ ЭКОНОМЕТРИКА

На конкретных примерах показана возможность применения принципа «наследственное ядро – динамическое окружение» к составлению математических (статистических) моделей многомерных воспроизводственно-циклических экономических явлений и процессов. В статье ставятся две цели: во-первых, на примере распределения предприятий Германии [4] показать популяционные закономерности, то есть доказать схожесть распределения предприятий по численности рабочих с популяциями живых существ; во-вторых, показать модели социальной динамики по данным групп семейных бюджетов Швеции и дать математическое осмысление закона убывающей доходности Гутенберга. ...