Статті

Назва статті

ОСОБЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ МЕТОДІВ МАТРИЧНОГО ПРОГРАМУВАННЯ В МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЯХ ДЖЕРЕЛ ЕЛЕКТРОНІВ ВИСОКОВОЛЬТНОГО ТЛІЮЧОГО РОЗРЯДУ

Номер віснику

23

DOI:

10.36994/2707-4110-2019-2-23-15

Автори

Мельник І.В., д.т.н., проф., Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, Україна, факультет електроніки, кафедра електронних приладів та пристроїв. imelnik@phbme.kpi.ua Починок А.В. к.т.н., Університет державної фіскальної служби України, Учбово-науковий інститут інформаційних технологій, кафедра інформаційних систем та технологій, Ірпінь, Київська область, Україна. alina_pochynok@yahoo.com

Ключові слова

арифметико-логічний вираз, матричне програмування, паралельні алгоритми, джерела електронів високовольтного тліючого розряду, метод скінченних різниць, метод трубок струму, модель магнітної лінзи, модель транспортування електронного пучка

Анотація

У статті розглянуто можливості та особливості використання арифметико-логічних виразів у комплексних моделях джерел електронів високовольтного тліючого розряду. Такі джерела електронів знаходять широке застосування в електронній промисловості, приладобудуванні, машинобудуванні та ливарному виробництві для електронно-променевого зварювання, паяння, відпалювання виробів, нанесення композитних керамічних тонких плівок та покриттів та для очищення тугоплавких матеріалів методом їхнього переплавлення в низькому вакуумі. Головна проблема проектування технологічних джерел електронів високовольтного тліючого розряду полягає в тому, що через складності фізичних процесів, які протікають у роз¬рядному проміжку в умовах низького та середнього вакууму, не існує комплексних фізико-математичних моделей джерел електронів високовольтного тліючого розряду. Це певною мірою стримує розробку та впровадження у виробництво цих перспективних джерел електронів. У статті запропонована комплексна фізико-математична модель джерел електронів високовольтного тліючого розряду, основана на використанні арифметико-логічних виразів та методів матричного програмування. Розглянуті головні фізичні процеси, які протікають у джерелах електронів високовольтного тліючого розряду, та математичні засоби, призначені для описання цих процесів та головних вузлів гармати. Математичні співвідношення для комплексної моделі, яка пропону¬ється, записані у вигляді арифметико-логічних виразів. Наведені результати моделювання розподілу електричного поля в електродному проміжку, розподілу густини потужності електронного пучка у фокусі та процесу транспортування пучка в еквіпотенціальному каналі. Показано, що використання арифметико-логічних виразів значно спрощує реалізацію створеної фізико-математичної моделі з використанням сучасних засобів матричного програмування. Проаналізовані можливості проведення паралельних обчислень