Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка модели нейтрализации обратных ионных потоков и ее применение в САПР электронно-оптических преобразователей Гончаров, Игорь Николаевич

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Гончаров, Игорь Николаевич. Разработка модели нейтрализации обратных ионных потоков и ее применение в САПР электронно-оптических преобразователей : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.12.- Владикавказ, 1999.- 176 с.: ил. РГБ ОД, 61 99-5/1430-2

Введение к работе

Актуальность работы. Одним из основных факторов, снижающих качество электронного изображения современных микроканальных инверсионных электронно-оптических преобразователей (ЭОП) 2-го поколения, признан обратный поток положительных ионов остаточных газов, эмитируемый микроканальной пластиной (МКП). Он возникает в результате возбуждения и ионизации атомов газов, десорбирую-щихся в каналах МКП под воздействием электронной бомбардировки. Образующиеся при этом положительные ионы ускоряются в сторону * отрицательных" концов каналов, покидают их и движутся в направлении к катоду, при соударении с которым вызывают с его поверхности паразитную ионно-электронкую эмиссию. Данный фактор становится более значимым, поскольку в современных ЭОП все большее применение находят МКП без барьерной алюминиевой пленки на входной поверхности.

В настоящее время основными методами борьбы с обратными положительными ионами признаны такие как, жесткое обезгаживание МКП и ЭОП, создание с помощью электронно-оптической системы положительного электрического барьера на пути следования ионов из каналов МКП к фотокатоду, применение эффективных газопоглотителей и некоторые другие. Среди перечисленных мер нейтрализация ионного потока с помощью электронно-оптической системы (ЭОС), как показал анализ, является весьма

эффективной. Однако следует отметить, что при автоматизированной разработке ЭОП по-прежнему основное внимание уделяется анализу траекторий рабочих фотоэлектронов, определению напрямую связанных с ними параметров преобразователя, их оптимизации, при этом поведение ионов не исследуется. Средства САПР, разработанные и давно используемые при конструировании ЭОП, не позволяют наряду с рабочим фотоэлектронным потоком исследовать траектории ионов остаточных газов, а следовательно оптимизировать ЭОС с точки зрения эффективного воздействия на них. Отсюда следует, что существует необходимость в совершенствовании САПР ЭОП, что даст возможность создавать ЭОС ЭОП, удовлетворяющие самым высоким требованиям не только с точки зрения формирования фотоэлектронного потока, но и в плане наиболее эффективного воздействия на подавляющее большинство обратных положительных ионов.

Цель диссертации состоит в разработке математических и программных средств проектирования системы нейтрализации, обратных положительных ионов, эмитируемых МКП в ЭОП, проведении соответствующих исследований ЭОС и создании технологичной конструкции ЭОС ЭОП, эффективно нейтрализующей ионы.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- исследование библиотеки математических моделей физических полей и процессов переноса в электронных приборах и разработка математических

моделей электростатического поля ЭОС ЭОП и поведения ионов остаточных газов, эмитируемых МКП, с определением и заданием граничных и начальных условий;

разработка алгоритма оптимизации ЭОС ЭОП с точки зрения эффективной нейтрализации ионов и определение критериев оптимальности;

разработка и реализация алгоритма расчета и анализа траекторий обратных ионов в микроканальном инверсионном ЭОП;

анализ различных методов устранения обратной ионной связи в ЭОП посредством ЭОС и выработка рекомендаций по их применению в САПР.

Методы исследования. В работе использованы методы моделирования на ЭВМ; методы теории электростатического поля; численные итерационные методы решения линейных алгебраических уравнений; статистические методы обработки результатов экспериментов, включающие регрессионный и многофакторный анализ, метод наименьших квадратов.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

- соответствием результатов теоретических и
экспериментальных исследований;

работоспособностью созданного алгоритма процесса нейтрализации обратных ионных потоков;

результатами внедрения разработанных

математических и программных средств в практику

автоматизированного проектирования ЭОП.

Научная новизна работы заключается в 5

разработке:

математической модели поведения ионов остаточных газов в электростатическом поле ЭОП;

модели оптимизации ЭОП с точки зрения эффективной нейтрализации положительных ионов и ее реализации в САПР;

- методов снижения обратной ионной связи в
ЭОП;

- моделей и алгоритмов, позволяющих определять
углы влета фотоэлектронов в каналы МКП в ЭОП
различных конструкций;

методики, позволяющей повысить

эффективность контроля чистоты поля зрения МКП с алюминиевой пленкой на входной поверхности.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

на основе полученных математических моделей разработан и реализован алгоритм расчета траекторий обратных положительных ионов в микроканальном ЭОП;

построенная на основе предложенных моделей система автоматизации проектирования ЭОП позволяет создавать новые ЭОС, эффективно нейтрализующие подавляющее большинство обратных положительных ионов;

разработанные алгоритмические и программные средства, позволяют конструировать ЭОП в более короткие сроки и с повышенным до 5-6 значением величины сигнал/шум при освещенности фотокатода, составляющей 1*10"5 лк.

- материалы диссертации могут быть использованы в учебном процессе с целью освоения студентами новых методов и приемов автоматизированного проектирования ЭОП.

Реализация результатов работы.

Разработанные методические, алгоритмические и программные средства внедрены на ГП Л,Гран" в процесс проектирования и производства ЭОП; а теоретические положения - в учебный процесс специальности ЛУ Электронные приборы и устройства" в Северо-Кавказском государственном технологическом университете.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были представлены и обсуждены на научно-технических, конференциях СКГТУ (1995 - 1998 г.г.) .

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 статей и получено положительное решение о выдаче патента РФ на изобретение.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и двух приложений. Общий объем диссертации 174 стр., в том числе 43 рисунка, 4 таблицы, список литературы из 7 4 наименований, приложения на 12 стр.

Похожие диссертации на Разработка модели нейтрализации обратных ионных потоков и ее применение в САПР электронно-оптических преобразователей