Фізико-топологічне моделювання електронних пристроїв з індукційним нагріванням емітерів частинок

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorШинкаренко, Н. В.
dc.contributor.authorМайкут, С. О.
dc.contributor.authorЦибульский, Л. Ю.
dc.contributor.authorКузьмичєв, А. І.
dc.date.accessioned2022-11-30T12:37:53Z
dc.date.available2022-11-30T12:37:53Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractenThe general principles of physical and topological modeling and construction of algorithms for calculations of a wide range of electronic devices with induction heating of functional elements up to temperatures at which thermoelectronic emission and/or evaporation of the working substance in the atomized state are considered. The direction of physicaltopological modeling was chosen due to the possibility of detailed analysis, based on the primary principles for related physical processes in devices, taking into account the impact of physical properties of functional elements and their design and topological (i.e. geometric) parameters. Thus, the results are obtained by solving a system of fundamental equations, which usually include Newton's and Maxwell's equations, the conservation laws of particles, charge, energy and momentum, as well as material properties, boundary and initial conditions. The set of equations is determined by the number of processes that significantly affect the operation of devices. The construction of the device model is based on the consistent hierarchy of elementary physical processes with the sequential transfer of the results of calculations for lower-level models to higherlevel models in the form of initial conditions. The original mathematical models of elementary processes are represented by systems of integral-differential equations with partial derivatives in continuous space and continuous time and belong to the class of distributed mathematical models. Methods for solving the system of equations are considered. On the example of a vacuum metal evaporator with induction heating for thermovacuum coating deposition, the procedure of decomposition of the general physical process in the evaporator with a concentrator as a step-down transformer is given and the hierarchy of elementary processes is clarified. Typical initial and boundary conditions for calculating related physical processes are determined. The available application computer soft packages for the calculation of physical and topological models of various induction devices are considered. In the final part of the article it is considered the structure and structure of physical-topological models of devices with induction heating of particle emitters: i) the thermoionic metal evaporator with ionization of vapor by electrons emitted by a thermocathode from an alloy with low electron output, the cathode is made in the form of an insert on the upper end of the crucible, and ii) the X-ray tube with an inductively heated thermoelectron cathode. Calculation results of the electromagnetic field and current distribution, heat exchange in vapor and electron emitters and their emission fluxes, as well as the trajectories of emitted electrons are presented. Analysis of electron trajectories allowed to optimize the topology and design of these devices.uk
dc.description.abstractukРозглянуто принципи фізико-топологічного моделювання пристроїв з індукційним нагріванням функціональних елементів до температур термоелектронної емісії та/або випаровування робочої речовини. Це моделювання базується на розв'язанні системи фундаментальних рівнянь з урахуванням конструкції і топології функціональних елементів. Визначені ієрархія пов'язаних елементарних процесів і зв’язок моделей нижнього рівня з моделями вищого рівня. На прикладі індукційного випарника з концентратором магнітного поля наведені декомпозиція загального процесу і ієрархія елементарних процесів. Розглянуто моделі пристроїв з індукційним нагріванням емітерів частинок – термоіонного випарника для осадження покриття з іонізацією пара електронами, які емітує вставка на тиглі, i рентгенівської трубки з індуктивно-розжарюваним термокатодом. Розраховані електромагнітні поля і струми, теплообмін та емісійні потоки частинок. Оптимізовані конструкції цих пристроїв шляхом аналізу траєкторій термоелектронів.uk
dc.format.pagerangeС. 252810-1-252810-12uk
dc.identifier.citationФізико-топологічне моделювання електронних пристроїв з індукційним нагріванням емітерів частинок / Шинкаренко Н. В., Майкут С. О., Цибульский Л. Ю., Кузьмичєв А. І. // Мікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал. – 2022. – Т. 27, № 1(120). – С. 252810-1-252810-12. – Бібліогр.: 34 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2523-4455.mea.252810
dc.identifier.orcid0000-0003-1650-4783uk
dc.identifier.orcid0000-0002-0913-4190uk
dc.identifier.orcid0000-0002-7431-6417uk
dc.identifier.orcid0000-0003-0087-275Xuk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/51236
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.sourceМікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал, 2022, Т. 27, № 1(120)uk
dc.subjectфізико-топологічне моделюванняuk
dc.subjectіндукційний нагрівuk
dc.subjectтермоелектронна емісіяuk
dc.subjectвипаровування металівuk
dc.subjectконцентратор змінного магнітного поляuk
dc.subjectтермоіонний випарникuk
dc.subjectосадження покриттяuk
dc.subjectphysical-topological modelinguk
dc.subjectinduction heatinguk
dc.subjectthermoelectron emissionuk
dc.subjectmetal evaporationuk
dc.subjectalternating magnetic field concentratoruk
dc.subjectthermoionic evaporatoruk
dc.subjectcoating depositionuk
dc.subject.udc621.365.5uk
dc.titleФізико-топологічне моделювання електронних пристроїв з індукційним нагріванням емітерів частинокuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
MEA_1_2022_01_252810-1-252810-12.pdf
Розмір:
1.13 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Мікросистеми, Електроніка та Акустика: науково-технічний журнал, Т. 27, № 1(120)