DOI: https://doi.org/10.20535/SRIT.2308-8893.2020.3.02

Дослідження класу алгебричних функцій для інтерполяції межових траєкторій короткофокусних електронних пучків

Igor V. Melnyk, Alina V. Pochynok

Анотація


Досліджено метод інтерполяції залежності радіуса електронного пучка від положення площини зрізу по поздовжній координаті, основаній на використанні спеціального класу інтерполяційних функцій. Як клас інтерполяційних функцій, які відповідають яружним залежностям радіуса короткофокусного електронного пучка від відстані, обрано корені степеня n з поліномів того ж самого степеня. Результати тестування показали, що, залежно від обраного набору відлікових точок, їх положення відносно області мінімуму та кількості, відносна похибка інтерполяції лежить у межах 0,7 – 8%. Отримані результати математичного моделювання фокальних параметрів електронних пучків є вкрай важливими для фахівців, які займаються розробленням сучасного високоефективного електронно-променевого обладнання та його впровадженням у промислове виробництво.

Ключові слова


електронний пучок; транспортування електронного пучка; фокальна область; інтерполяція; клас алгебричних функцій

Повний текст:

PDF

Посилання


N.N. Rykalin, I.V. Zuev, and A.A. Uglov, Fundamentals of Electron-Beam Materials Treatment. Moscow: Mashinostroenie, 1978.

S. Shiller, U. Geisig, and S. Panzer, Electron-beam technology. Moscow: Energy,1980.

Electron Beam Welding, edited by B.E. Pathon. Kyiv: Naukova Dumka, 1987.

M.A. Zavialov, Yu.E. Kreindel, A.A. Novikov, and L.P. Shanturin, Plasma Processes in the Technological Electron Guns. Moscow: Atomizdat, 1989.

Y.E. Krasik et al.,“High-current electron sources based on gaseous discharges”, Vacuum, vol. 77, no. 4, pp. 391–398, 2003.

V.A. Gruzdev, V.G. Zalesski, D.A. Antonovich, and V.P. Golubev,“Universal plasma electron source”, Vacuum, vol. 77, no. 4, pp. 399–406, 2003.

S. Denbnovetskiy et al., “Principles of operation of high voltage glow discharge electron guns and particularities of its technological application”, Proceedings of SPIE The International Society of Optical Engineering, pp. 10445–10455, 2017.

J.D. Lawson, The Physics of Charged-Particle Beams. Oxford: Clarendon Press, 1977.

I.V. Melnyk and A.V. Pochynok, “Interpolation of Boundary Trajectory of Electron Beam in the Near-Focus Region by the Linear and Square Functions with Using of Arithmetic-Logical Equations”, Bulletin of Kherson National Technical University, issue 2 (69), part 2, pp. 23–30.

I. Melnik, S.Tugay, and A. Pochynok, “Interpolation Functions for Describing theBoundary Trajectories of Electron Beams Propagated in Ionised Gas”, 15th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET–2020) Conference Proceedings.[Online]. Available: https://www. researchgate.net/publication/341248002_Interpolation_Functions_for_ Describing_the_ Boundary_Trajectories_of_Electron_Beams_Propagated_in_Ionised_Gas

I. Melnyk, S. Tuhai, and A. Pochynok, “Interpolation of the Boundary Trajectories of Electron Beams by the Roots from Polynomic Functions of Corresponded Order”, 2020 IEEE 40th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO). Conference Proceedings, pp. 28–33.

S.V. Denbnovetskiy, V.I. Melnik, I.V. Melnik, and B.A. Tugai, “Sumulation of Guiding Short-Focus Electron Beams from the Low to High Vacuum with Taking into Account the Dissipation of Electrons Velocity”, Applied Physics, no. 3, pp. 84–90, 2010.

M. Szilagyi, Electron and Ion Optics. Springer Science & Business Media, 2012.

S.I. Molokovskiy and D.I. Sushkov, Intensive Electron and Ion Beams. Moscow: Energoatomizdat, 1991.

A.A. Samarskiy and A.V. Gulin, Numerical Methods: Tutorial Book for Higher Education Institutions. Moscow: Nauka, 1989.

F.P. Vasiliev, Numerical Methods for Solving the Extremal Problems: Tutorial Book for Higher Education Institutions. Moscow: Nauka, 1988.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


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

2. З. Шиллер, У. Гайзиг, и З. Панцер, Электронно-лучевая технология. Москва: Энергия, 1980, 528 с.

3. Электронно-лучевая сварка, под общ. ред. Б.Е. Патона. Киев: Наукова думка, 1987, 256 с.

4. М.А. Завьялов, Ю.Е. Крейндель, А.А. Новиков, и Л.П. Шантурин, Плазменные процессы в технологических электронных пушках. Москва: Атомиздат, 1989, 256 с.

5. Y.E. Krasik et all., “High-current electron sources based on gaseous discharges”, Vacuum, vol. 77, no. 4, pp. 391–398, 2003.

6. V.A. Gruzdev, V.G. Zalesski, D.A. Antonovich, and V.P. Golubev, “Universal plasma electron source”, Vacuum, vol. 77, no. 4, pp. 399–406, 2003.

7. S. Denbnovetskiy et al., “Principles of operation of high voltage glow discharge electron guns and particularities of its technological application”, in Proceedings of SPIE The International Society of Optical Engineering, 2017, pp. 10445–10455.

8. J.D. Lawson, The Physics of Charged-Particle Beams. Clarendon Press, Oxford, 1977.

9. И.В. Мельник и А.В. Починок, “Интерполяция граничной траектории электронного пучка в прифокальной области линейными и квадратичными функциями с использованием арифметико-логических выражений”, Вісник Херсон. нац. техн. ун-ту, вип. 2 (69), ч. 2, с. 23–30, 2019.

10. I. Melnik, S. Tugay, and A. Pochynok, “Interpolation Functions for Describing the Boundary Trajectories of Electron Beams Propagated in Ionised Gas”, in 15th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET - 2020) Conference Proceedings. Available: https://www.researchgate.net/publication/341248002_Interpolation_Functions_for_Describing_the_Boundary_Trajectories_of_Electron_Beams_Propagated_in_Ionised_Gas

11. I. Melnyk, S. Tuhai, and A. Pochynok, “Interpolation of the Boundary Trajectories of Electron Beams by the Roots from Polynomic Functions of Corresponded Order”, 2020 IEEE 40th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO). Conference Proceedings, pp. 28–33.

12. С.В. Денбновецкий, В.И. Мельник, И.В. Мельник, и Б.А. Тугай, “Моделирование транспортировки короткофокусных электронных пучков из низкого в высокий вакуум с учетом разброса тепловых скоростей электронов”, Прикладная физика, № 3, с. 84–90, 2010.

13. M. Szilagyi, “Electron and Ion Optics”, Springer Science & Business Media, 2012.

14. С.И. Молоковский и Д.И. Сушков, Интенсивные электронные и ионные пучки. Москва: Энергоатомиздат, 1991, 304 с.

15. А.А. Самарский и А.В. Гулин, Численные методы: учеб. пособие для вузов. Москва: Наука, 1989, 432 с.

16. Ф.П. Васильев, Численные методы решения экстремальных задач: учеб. пособие для вузов. Москва: Наука, 1988, 552 с.