نویسندگان
دانشگاه شهید بهشتی تهران
چکیده
لنز‌های متمرکز کننده الکترواستاتیکی کاربرد بسیار وسیعی در شتاب‌دهنده‌های الکترواستاتیکی و به خصوص در تفنگ‌های الکترونی دارند. در این مقاله تحلیل پارامتری یک سیستم شتاب‌دهنده و متمرکز کننده الکترواستاتیکی برای یک باریکه الکترونی انجام شده و سپس با حل معادلات به دست آمده به کمک نرم افزار MATLAB یک مجموعه از روزنه تابش الکترونی، الکترود شتاب‌دهنده و لنز متمرکز کننده به منظور شتاب‌دهی باریکه الکترونی تولید شده توسط کاتدی به شعاع mm 4 و جریان mA 2 در فاصله کمتر از cm 10 و تا انرژی keV 30 و واگرایی کمتر از °5 طراحی شده است. در نهایت رفتار یک باریکه الکترونی با مشخصات فوق در این مجموعه به وسیله نرم افزار CST Studio Design شبیه‌سازی شده است. نتایج شبیه‌سازی به فرض‌های اولیه طراحی بسیار نزدیک است که درستی شیوه به کار رفته در تحلیل و طراحی این مجموعه را نشان می‌دهد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Design and simulation of an accelerating and focusing system
نویسندگان [English]
- A Sadeghipanah
- F Abbasi Davani
چکیده [English]
Electrostatic focusing lenses have a vast field of applications in electrostatic accelerators and particularly in electron guns. In this paper, we first express a parametric mathematical analysis of an electrostatic accelerator and focusing system for an electron beam. Next, we At design a system of electron emission slit, accelerating electrodes and focusing lens for an electron beam emitted from a cathode with 4 mm radius and 2 mA current, in a distance less than 10 cm and up to the energy of 30 keV with the beam divergence less than 5°. This is achieved by solving the yielded equations in mathematical analysis using MATLAB. At the end, we simulate the behavior of above electron beam in the designed accelerating and focusing system using CST EM Studio. The results of simulation are in high agreement with required specifications of the electron beam, showing the accuracy of the used method in analysis and design of the accelerating and focusing system.
کلیدواژه‌ها [English]
- electron gun
- electrostatic accelerator
- focusing lens
- charged particle transportation
)