ВВЕДЕНИЕ 4
1.2 Транспортировка пучков заряженных частиц 5
1.3 Сепарация пучков заряженных частиц 6
1.4 Ускорители заряженных частиц 7
2 Движение заряженных частиц в скрещенных Е X В полях 8
2.1 Уравнения движения частицы в скрещенных полях 8
2.2 Фокусирующие свойства системы скрещенных полей 9
2.3 Трассировка частиц в скрещенных полях с конечным временем включения
электрического поля 10
3. Магнитная изоляция тока в коаксиальном вакуумном диоде 13
3.1 Уравнения движения заряженной частицы в коаксиальном промежутке в скрещенных
Е X В полях 13
3.2 Критерий магнитной изоляции коаксиального диода для частиц с нулевой начальной скоростью 14
3.3 Критерий магнитной изоляции коаксиального диода для частиц с ненулевой начальной скоростью 17
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ 22
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Описание движения заряженных частиц в заданных электрических и магнитных полях является традиционной задачей в физике заряженных частиц и вакуумной электронике. При отсутствии коллективных эффектов пучок заряженных частиц можно рассматривать как совокупность траекторий, которые соответствуют движущимся отдельным частицам под воздействием приложенных полей [1, 2].
Данная работа посвящена трассировке заряженных частиц в заданных электромагнитных полях различных конфигураций, а также исследованию особенностей движениях частиц в рассматриваемых конфигурациях полей. Рассмотренная тема является актуальной в наше время, так как метод описания отдельной частицы во внешнем электромагнитном поле используется для вычисления параметров вакуумно-электронных устройств.
Проведенная работа позволяет оценить условия реализации качественно различных видов траекторий частиц в диоде. Были рассмотрены свойства траекторий электронов в скрещенных однородных электромагнитных полях. В коаксиальном диоде также были рассмотрены траектории движения заряженных частиц и критерии изоляции электронного тока при наличии однородного аксиального магнитного поля. Также в данной работе будут численно и аналитически решены дифференциальные уравнения, описывающие движение заряженных частиц в заданных статических полях.
Численно и аналитически решены дифференциальные уравнения, описывающие движение заряженных частиц в заданных статических полях. Проанализированы условия реализации качественно различных видов траекторий частиц в диоде. По результатам проведенного исследования можно сделать следующие выводы:
1. Скрещенные электрические и магнитные поля могут быть эффективно использованы для решения ряда технических задач таких как, пространственно-временная фокусировка электронных пучков в плоском диоде, магнитная изоляция электронного тока как в плоской, так и коаксиальной геометрии.
2. Для коаксиального диода выявлены количественные критерии, обеспечивающие магнитную изоляцию диода для обоих полярностей приложенного напряжения. Показано, что критерий изоляции может быть охарактеризован единственным безразмерным параметром, если стартовые скорости электронов нулевые.
3. Если стартовые скорости не равны нулю, то необходимо делать корректировку критического параметра, как правило, в сторону ужесточения условия. Эти результаты проиллюстрированы графически
