一种基于COMSOL分子流仿真的电子源电极结构设计

摘要

真空系统的真空度是衡量真空系统性能的一个重要指标.在电子源真空系统中,电子束轰击电极结构造成出气,会导致真空腔内的真空度降低,影响电子源的发射性能.本论文利用COMSOL软件进行分子流仿真,合理设计电子源真空系统中的控制极电极结构,使电极在电子束遭受轰击时电子源附近的压强值保持较小.论文分别对四种结构的控制极电极,分别是V字形,一字形,锥形电极,一字形上提,进行三维分子流建模,计算不同控制极结构出气与真空泵抽气达到平衡状态后电子源处的压强.归一化数据仿真结果表明:一字形电子源处归一化压强大于锥形电子源处归一化压强数值,其次是上提一字形电子源处归一化压强值,而V字形电子源处归一化压强值最小.由此可得到的结论是,相比于改变控制极结构(一字形变成锥形或者V字形),拉远引出极与控制极的距离对轰击出气的改进效果效果更明显.本研究的初步结果可对电子源等真空系统的结构设计提供参考.