Способ автоматизации процессов расчета распределения плотности пространственного заряда при моделировании электронно-оптических систем в электролитической ванне Советский патент 1961 года по МПК G06G7/42 

Известен способ моделирования электронно-оптических систем в электроотитической ванне, позволяющий решать различные задачи по 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 отдельных этапов работы, из которых складывается процесс моделирования.

Предлагаемый способ служит целям автоматизации процессов расчета распределения плотности пространственного заряда при моделировании электронно-оптических систем в электролитической ванне, с использованием автоматического траектографа, работаюш,его на основе динамической модели электрона, таким образом, что в каждо) точке поля обеспечивается пропорциональность скорости перемешения 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 mi точек в /-том элементе будет равно

т (1)

Р-/ У: /

№ 136094

где / - частота импульсов, питающих пишущее устройство;

Vi -средняя скорость зондового устройства при прохождении через г-тый элемент; / - расстояние между соседними траекториями при выходе

из катода (постоянное для всех траекторий); Si - площадь /-того элемента.

Частоту f импульсов напряжения, питающего пищущее устройство при Построения данной траектории, задают пропорцио.нальной плотности IK электронного тока с того участка катода, от которого эта траектория начинается. Тогда среднее число точек (удельная плотность точек) получают равным

ш, А,-(2,

Плотность пространственного заряда в /-том элементе определяется как

V 2i где cpt -средняя величина потенциала в г-том элементе.

Сопоставляя выражения (1) и (2) и принимая во внимание, что при нулевых начальных скоростях электронов Vi пропорциональноу получают

от,- Л, р,- Si(3)

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

При рещенни практических задач представляет интерес не только распределенне пространственного заряда, но и величины моделирующих его токов, вводимых через токовводящие элементы в ванну. Велич ияы токов /г связаны с плотностью моделируемого пространственного заряда соотношением

р; h Si ii -- где 7. и h - соответственно электропроводимость и глубина электролита;

ео - диэлектрическая постоянная вакуума.

Задавая 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 приближения решаемой задачи

mt A-i-fi(4)

Коэффициенты пропорциональности Ль Ла и Лз в выражениях (2), (3) и (4) определяются путем абсолютной калибровки моделирующего устройства.

Предмет изобретения

1. Способ автоматизации процессов расчета распределения плотности пространственного заряда при моделировании электронно-оптиа,- Vi I

V-i