ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ МАТРИЧНЫХ ПРОГРАММИРОВАНИЕ В МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРОНОВ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА
Ключевые слова:
арифметико-логическое выражение, матричное программирование, параллельные алгоритмы, источники электронов высоковольтного тлеющего разряда, метод конечных разностей, метод трубок тока, модель магнитной линзы, модель транспортировки электронного пучкаАннотация
В статье рассмотрены возможности и особенности использования арифметико-логических выражений в комплексных моделях источников электронов высоковольтного тлеющего разряда. Такие источники электронов находят широкое применение в электронной промышленности, приборостроении, машиностроении и литейном производстве для электронно-лучевой сварки, пайки, отжига изделий, нанесения композитных керамических тонких пленок и покрытий и для очистки тугоплавких материалов методом их переплавки в низком вакууме. Главная проблема проектирования технологических источников электронов высоковольтного тлеющего разряда состоит в том, что из-за сложностей физических процессов, протекающих в разрядном промежутке в условиях низкого и среднего вакуума, не существует комплексных физико-математических моделей источников электронов высоковольтного тлеющего разряда. Это в определенной степени сдерживает разработку и внедрение в производство этих перспективных источников электронов. В статье предложена комплексная физико-математическая модель источников электронов высоковольтного тлеющего разряда, основанная на использовании арифметико-логических выражений и методов матричного программирования. Рассмотрены главные физические процессы, протекающие в источниках электронов высоковольтного тлеющего разряда, и математические средства, предназначенные для описания этих процессов и основных узлов пушки. Математические соотношения для комплексной модели, предлагается, записанные в виде арифметико-логических выражений. Приведенные результаты моделирования распределения электрического поля в электродном промежутке, распределения плотности мощности электронного пучка в фокусе и процесса транспортировки пучка в эквипотенциальных канале. Показано, что использование арифметико-логических выражений значительно упрощает реализацию созданной физико-математических модели с использованием современных средств матричного программирования. Проанализированы возможности проведения параллельных вычислений.
