Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ по подписке
Схема моделируемого триодного источника электронов ВТР

Моделирование энергетической эффективности триодных источников электронов высоковольтного тлеющего разряда с учетом температуры электронов и их подвижности в анодной плазме

Игорь Витальевич Мельник

Аннотация


Описана итерационная методика расчета энергетической эффективности триодных источников электронов высоковольтного тлеющего разряда, основанная на учете влияния нагрева анодной плазмы ускоренными электронами пучка и медленными вторичными электронами разряда, отраженными от анода. Увеличение температуры анодной плазмы влияет на ее объем, а также на концентрацию и подвижность ионов в ней, поэтому учет в предлагаемой модели термодинамических параметров плазмы позволил получить уточненные значения тока разряда и энергетической эффективности источников электронов. Достоинством предложенной итерационной методики расчета является то, что модель является замкнутой и самосогласованной и не требует использования аппроксимированных литературных данных о термодинамических параметрах разрядной плазмы.

Ключевые слова


источник электронов высоковольтного тлеющего разряда; анодная плазма

Полный текст:

PDF

Литература


Ладохин, С. В.; Левицкий, Н. И.; Чернявский, В. Б.; [и др.]. Электронно-лучевая плавка в литейном производстве. К.: Сталь, 2007. 605 с.

Завьялов, М. А.; Крейндель, Ю. Е.; Новиков, А. А.; Шантурин, Л. П. Плазменные процессы в технологических электронных пушках. М.: Энергоатомиздат, 1989. 256 с.

Grechanyuk, M. I.; Melnyk, A. G.; Grechanyuk, I. M.; Melnyk, V. G.; Kovalchuk, D. V. Modern electron beam technologies and equipment for melting and physical vapor deposition of different materials. Elektrotechnica and Electronica, Vol. 49, No. 5–6, P. 115–121, 2014. URL: http://epluse.fnts.bg/EplusE/EplusE-abstracts-2014-05-06.pdf.

Mattausch, G.; Zimmermann, B.; Fietzke, F.; Heinss, J. P.; Graffel, B.; Winkler, F.; Roegner, F. H.; Metzner, C. Gas discharge electron sources - proven and novel tools for thin-film technologies. Elektrotechnica and Electronica, Vol. 49, No. 5–6, P. 183–195, 2014. URL: http://epluse.fnts.bg/EplusE/EplusE-abstracts-2014-05-06.pdf.

Feinaeugle, P.; Mattausch, G.; Schmidt, S.; Roegner, F.-H. A new generation of plasma-based electron beam sources with high power density as a novel tool for high-rate PVD. Proc. of 54-th Annual Tech. Conf. on Society of Vacuum Coaters, Chicago, 2011, pp. 202–209.

Yarmolich, D.; Nozar, P.; Gleizer, S.; Krasik, Y. E.; Mittica, G.; Ancora, C.; Brilliante, A.; Bilotti, I.; Taliani, C. Characterization of deposited films and the electron beam generated in the pulsed plasma deposition gun. Japan. J. Applied Physics, Vol. 50, No. 8S1, 2011. DOI: https://doi.org/10.1143/JJAP.50.08JD03.

Mattausch, G.; Scheffel, B.; Zywitzki, O.; Metzner, C.; Roegner, F. H. Technologies and tools for the plasma-activated EB high-rate deposition of Zirconia. Elektrotechnica and Electronica, Vol. 47, No. 5–6, P. 152–158, 2012. URL: http://epluse.fnts.bg/EplusE/EplusE-abstracts-2012-05-06.pdf.

Denbnovetsky, S. V.; Melnyk, V. I.; Melnyk, I. V.; Tugay, B. A. Model of control of glow discharge electron gun current for microelectronics production applications. Proc. SPIE, Vol. 5065, P. 64–76, 2003. DOI: http://doi.org/10.1117/12.502174.

Шиллер, З.; Гайзиг, У.; Панцер, З. Электронно-лучевая технология. М.: Энергия, 1980. 528 с.

Рыкалин, Н. Н.; Зуев, И. В.; Углов, А. А. Основы электронно-лучевой обработки материалов. М.: Машиностроение, 1978. 239 с.

Grechanyuk, N.; Kucherenko, P.; Grechanyuk, I.; Shpack, P. Modern technologies and equipment for obtaining of new materials and coatings. Elektrotechnica and Electronica, Vol. 41, No. 5–6, P. 122–128, 2006.

Denbnovetsky, S. V.; Melnik, V. I.; Melnik, I. V.; Tugay, B. A. Investigation of forming of electron beam in glow discharge electron guns with additional electrode. Proc. of XVIII Int. Symp. on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum, 17–21 Aug. 1998, Eindhoven, The Netherlands. IEEE, 1998, Vol. 2, pp. 637–640. DOI: https://doi.org/10.1109/DEIV.1998.738827.

Мельник, И. В. Исследование зависимости энергетической эффективности триодных источников электронов высоковольтного тлеющего разряда от его параметров и геометрических размеров электродной системы. Электронное моделирование, Т. 35, № 5, С. 71–81, 2013. URL: http://www.emodel.org.ua/index.php/uk/30-archive/2013-год/35-5/215-35-5-6-u.html.

Мельник, И. В. Оценка времени увеличения тока высоковольтного тлеющего разряда в триодной электродной системе при подаче управляющих импульсов. Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 56, № 12, С. 51–61, 2013. URL: http://radio.kpi.ua/article/view/S0021347013120066.

Грановский, В. Л. Электрический ток в газах. Т. 1: Общие вопросы электродинамики газов. М.-Л.: Гос. изд. технико-теоретич. литературы, 1952. 432 с.

Райзер, Ю. П. Физика газового разряда. М.: Наука, 1987. 592 с.

Велихов, Е. П.; Ковалев, B. C.; Рахимов, А. Т. Физические явления в газоразрядной плазме. М.: Наука, 1987. 160 с.

Синкевич, О. А.; Стаханов, И. П. Физика плазмы. Стационарные процессы в частично ионизированном газе. М.: Высшая школа, 1991. 191 с.

Ильин, В. П. Численные методы решения задач электрофизики. М.: Наука, 1985. 334 с.

Васильев, В. П. Численные методы решения экстремальных задач: Учебное пособие для вузов. М.: Наука–ГРФЛ, 1988. 552 с.

Новиков, А. А. Источники электронов высоковольтного тлеющего разряда с анодной плазмой. М.: Энергоатомиздат, 1983. 96 с.

Мельник, И. В.; Тугай, С. Б. Аналитический расчет положения границы анодной плазмы в высоковольтном разрядном промежутке при зажигании вспомогательного разряда. Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 55, № 11, С. 50–59, 2012. URL: http://radio.kpi.ua/article/view/S0021347012110064.




DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347017070056

Метрики статей

Загрузка метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.





© Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, 2004–2017
При копировании активная ссылка на материал обязательна
ISSN 2307-6011 (Online), ISSN 0021-3470 (Print)
т./ф. +38044 204-82-31, 204-90-41
Условия использования сайта