Д.Ю. Тарабрин - к.т.н., ст. науч. сотрудник, Рязанский государственный радиотехнический университет. E-mail: tarabrin-dmitriy@mail.ru А.А. Трубицын - д.ф.-м.н., профессор, Рязанский государственный радиотехнический университет. E-mail: assur@bk.ru С.Б. Бимурзаев - д.ф.-м.н., профессор, Алматинский университет энергетики и связи. E-mail: bimurzaev@mail.ru

Представлены результаты численной оптимизации катодно-модуляторного узла электронной пушки с термоэлектронным катодом. Показано, что при отношении диаметра отверстия в цилиндре Венельта к высоте посадки катода равным 5−6 и при высоте посадки равной 80-100 мкм наблюдается максимальное значение напряженности поля вблизи эмитирующей поверхности катода, являющееся основным критерием оптимизации конструкции. Установлено, что влияние пространственного заряда мало, и им можно пренебречь. Разработана линзовая система, обеспечивающая формирование на выходе электронной пушки пятна диаметром менее 1 мкм и током пучка порядка 220 нА.

 

1. http://www.ntmdt.ru/nanofab100.
2. Трубицын А.А., Толстогузов А.Б., Саулебеков А.О., Суворов Д.В., Тарабрин Д.Ю., Камбарова Ж.Т., Кукса П.И. Проектирование длиннофокусного оже-микроанализатора // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2012. № 42‑1. С. 54−59.
3. Risley J.S. Design Parameters for the Cylindrical Mirror Energy Analyzer // Review of Scientific Instruments. 1972. V. 43. № 1. P. 95−103.
4. Трубицын А.А. Система «ФОКУС» автоматизированного проектирования устройств электронной и ионной оптики // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2012. № 39‑2. С. 121−130.
5. Трубицын А.А. Вычисление сингулярных интегралов при решении задачи Дирихле методом граничных элементов // Журнал вычислительной математики и математической физики. 1995. Т. 35. № 4. С. 532−541.
6. Корытчинков Д.Е., Мусолин А.К., Мусолин М.Н., Трубциын А.А. Моделирование процессов электромагнитного управления направлением горения дугового разряда в электродуговых печах постоянного тока. Рязань: РИЦ РГРТУ. 2015. 112 с.
7. Трубицын А.А. Корреляционный метод поиска угловой фокусировки высших порядков // ЖТФ. 2001. Т. 71. № 5. С. 126−127.
8. http://www.simion.com.
9. http://www.comsol.com.
10. Монастырский М.А. Исследование аберраций эмиссионных электронно-оптических систем в областях с низким потенциалом // ЖТФ. 1989. Т. 59. № 12. С. 49−55.
11. Yakushev E.M. Theory and Computation of Electron Mirrors: The Central Particle Method //Advances in Imaging and Electron Physics, First Edition. 2013. P. 147−247.
12. Корнилов С.Ю., Ремпе Н.Г., Beniyash A., Murray N., Hassel T., Ribton C // Письма в ЖТФ. 2013. Т. 39. В. 19. С. 1−8.
13. http://www.canemco.com.
14. Sewel P.B. General guidelines for operating ES-423E LaB6 cathodes // Kimball Physics, Inc. Technical Bulletin # LaB6 - 01B. May 1991.
15. Тарабрин Д.Ю. Оценка влияния пространственного заряда в катодно-модуляторном узле электронной пушки // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2015. № 53. С. 134−138.
16. Елизаров А.А. Физика интенсивных электронных и ионных пучков: Учеб. пособие. М.: Моск. гос. ин-т электроники и математики. 2007. 40 с.
17. Андрианов С.Н., Едаменко Н.С. Моделирование динамических систем (на примере задач физики пучков): Учеб. пособие // СПб: СПбГУ. 2006. 169 с.