Фізико-топологічне моделювання електронних пристроїв з індукційним нагріванням емітерів частинок

Abstract

Розглянуто 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.

Keywords

• фізико-топологічного моделювання
• індукційний нагрів
• термоелектронна емісія
• випаровування металів
• концентратор змінного магнітного поля
• термоіонний випарник