一種柵控電子槍虛陽(yáng)極位置的確定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種柵控電子槍虛陽(yáng)極位置的確定方法，屬于強(qiáng)流柵控電子槍模擬技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種計(jì)算柵控電子槍陰極發(fā)射電流密度的重要參數(shù)虛陽(yáng)極位置的選取方法。利用已建立好的柵控電子槍模型，首先對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行仿真計(jì)算，選取合適的網(wǎng)格尺寸。確定網(wǎng)格大小之后對(duì)虛陽(yáng)極通過(guò)軟件仿真模擬得到陰極電流曲線，綜合分析得出最佳虛陽(yáng)極取值點(diǎn),保證仿真出來(lái)的結(jié)果與實(shí)際工作的結(jié)果更加接近。
【專利說(shuō)明】
-種柵控電子槍虛陽(yáng)極位置的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于行波管強(qiáng)流柵控電子槍模擬技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種柵控電子槍虛陽(yáng)極位 置選取的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 行波管是一種高增益的寬帶微波/毫米波功率放大器件，廣泛用于數(shù)據(jù)通信、電子 對(duì)抗、預(yù)警飛機(jī)、火控雷達(dá)、精密制導(dǎo)等領(lǐng)域。在現(xiàn)代軍事電子裝備中有著不可取代的重要 地位。行波管在結(jié)構(gòu)上包括電子槍、聚焦系統(tǒng)、高頻系統(tǒng)、輸入輸出裝置和收集極等部分。
[0003] 電子槍作為行波管的重要組成部分之一，是用來(lái)形成具有一定幾何形狀、電子能 量和電流強(qiáng)度的定向電子束的特殊電子光學(xué)系統(tǒng)。電子槍性能決定著發(fā)射出來(lái)的電子注的 性能好壞，發(fā)射出性能好的電子注才能保證在高頻結(jié)構(gòu)中得到預(yù)想的結(jié)果，W及收集極回 收更多的電子，所W電子槍性能對(duì)整個(gè)微波管的性能起著非常關(guān)鍵的作用。
[0004] 相比傳統(tǒng)的軸對(duì)稱電子槍，柵控電子槍具有更小的截止電壓，從本質(zhì)上解決了電 源與響應(yīng)時(shí)間的問(wèn)題，從而得到了非常廣泛的應(yīng)用。起初，柵控電子槍只有一層控制柵柵 網(wǎng)，運(yùn)會(huì)使陰極發(fā)射出來(lái)的電子有一部分直接打在柵網(wǎng)產(chǎn)生截獲電流，稱為有截獲電子槍； 目前廣泛的應(yīng)用的是無(wú)截獲柵控電子槍模型，它是在有截獲柵控電子槍陰極面上添加了一 層陰影柵，具有雙柵結(jié)構(gòu)，比有截獲柵控電子槍更能改善電子槍性能和減小柵極功率損耗。 無(wú)截獲柵控電子槍結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
[0005] -般來(lái)說(shuō)，在研究行波管電子槍熱電子發(fā)射時(shí)多采用平板二極管發(fā)射模型，進(jìn)行 數(shù)值計(jì)算陰極電流密度時(shí)，我們通常需要在陰極前距離為da的位置處選取一個(gè)平面作為假 想的陽(yáng)極平面，簡(jiǎn)稱為虛陽(yáng)極，假想陽(yáng)極平面和陰極面構(gòu)成平板二極管，圖2是平板二極管 發(fā)射模型的示意圖。其中Ua為虛陽(yáng)極電位，P為二極管平板間電荷密度，ja為虛陽(yáng)極電流密 度，da為平板二極管厚度，S為平板二極管橫截面面積。但實(shí)際上陰極面是球面的，為了計(jì)算 簡(jiǎn)便，一般采用平面二極管模型代替球形二極管模型，所W虛陽(yáng)極是影響電子槍模擬結(jié)果 的重要參量。如果虛陽(yáng)極位置選取不當(dāng)，勢(shì)必會(huì)造成數(shù)值計(jì)算上的誤差，從而造成模擬結(jié)果 的不準(zhǔn)確性。
[0006] 當(dāng)前設(shè)及虛陽(yáng)極如何選取的相關(guān)內(nèi)容，一般都是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值設(shè)置虛陽(yáng)極位置，通 常設(shè)定在兩倍網(wǎng)格左右。此處經(jīng)驗(yàn)值的選取只是針對(duì)傳統(tǒng)的軸對(duì)稱電子槍，對(duì)于柵控柵控 電子槍，陰極附近多了兩層?xùn)啪W(wǎng)，并且控制柵柵網(wǎng)具有一定的電壓值，近陰極區(qū)的等位線受 影響比較嚴(yán)重，所W上述根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值選取虛陽(yáng)極位置的方法不適合柵控槍虛陽(yáng)極位置的選 取;并且虛陽(yáng)極位置設(shè)定在兩倍網(wǎng)格左右，本身就是一個(gè)不確定值，僅限制了一定的范圍， 對(duì)于一般的人來(lái)說(shuō)，還是不能準(zhǔn)確確定虛陽(yáng)極位置，必須經(jīng)過(guò)大量的嘗試才能大致確定取 值范圍；同時(shí)經(jīng)驗(yàn)值本身具有一定的誤差，對(duì)于一些需要要求精確度較高的模擬電子槍來(lái) 說(shuō)還是不夠的。所W說(shuō)準(zhǔn)確選取虛陽(yáng)極位置對(duì)于柵控電子槍的模擬結(jié)果是非常有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了保證電子槍模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性，使其模擬出來(lái)的結(jié)果與實(shí)際加工制造得到的 結(jié)果更為接近，本發(fā)明提出了一種柵控電子槍虛陽(yáng)極位置的確定方法。其技術(shù)方案如下：
[0008] 首先建立一把柵控電子槍模型，確定網(wǎng)格尺寸之后再設(shè)置虛陽(yáng)極位置，對(duì)虛陽(yáng)極 運(yùn)一變量進(jìn)行模擬仿真掃描范圍內(nèi)的所有取值點(diǎn)得出模擬曲線，分析研究得出虛陽(yáng)極的最 佳位置。
[0009] -種柵控電子槍虛陽(yáng)極位置的確定方法，包括W下步驟：
[0010] (1)建立一把柵控電子槍模型，并選取合適的網(wǎng)格尺寸作為確定網(wǎng)格尺寸。
[0011] 建立一把柵控電子槍模型，選取若干網(wǎng)格尺寸，對(duì)電子槍模型采用不同網(wǎng)格尺寸 進(jìn)行掃描計(jì)算，并分析結(jié)果，得到的模擬結(jié)果比較穩(wěn)定的網(wǎng)格尺寸范圍內(nèi)選定其中一個(gè)作 為確定網(wǎng)格尺寸。
[0012] (2)掃描虛陽(yáng)極位置，確定虛陽(yáng)極的準(zhǔn)確位置。
[0013] Sl、確定模擬計(jì)算的虛陽(yáng)極位置的最小和最大掃描位置
[0014] 通過(guò)步驟（1)得出的模擬結(jié)果得出確定網(wǎng)格尺寸對(duì)應(yīng)的虛陰極迭代曲線，記錄較 大虛陰極位置作為最小的虛陽(yáng)極位置，逐漸增大虛陽(yáng)極位置的取值大小并進(jìn)行計(jì)算，觀察 模擬結(jié)果的收斂曲線直到所有模擬結(jié)果開(kāi)始收斂時(shí)，將對(duì)應(yīng)的值作為最小虛陽(yáng)極位置，用 Clmin表示;將該模型陰極面與控制柵間距作為虛陽(yáng)極位置的最大值，用Clmax表示。
[0015] S2、模擬計(jì)算虛陽(yáng)極位置，得出陰極電流曲線
[0016] 在確定網(wǎng)格尺寸的基礎(chǔ)上，通過(guò)軟件仿真計(jì)算電子槍模型，在虛陽(yáng)極取值范圍內(nèi) 對(duì)不同的虛陽(yáng)極位置仿真，得出不同仿真結(jié)果并畫(huà)出相應(yīng)的陰極電流曲線。
[0017] S3、確定準(zhǔn)確的虛陽(yáng)極位置
[0018] 關(guān)于虛陽(yáng)極變化的陰極電流曲線的第一個(gè)極值點(diǎn)即為虛陽(yáng)極的最佳取值點(diǎn)，設(shè)為 0曰。
[0019] 進(jìn)一步地，步驟（1)中選取模擬結(jié)果穩(wěn)定時(shí)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格尺寸范圍內(nèi)較大的值作為 確定網(wǎng)格尺寸，縮短計(jì)算時(shí)間。
[0020] 本發(fā)明的有益效果：
[0021] 本發(fā)明可W準(zhǔn)確的確定最佳虛陽(yáng)極位置，并通過(guò)確定虛陽(yáng)極位置可W得到相對(duì)更 準(zhǔn)確的仿真結(jié)果(其中主要包括陰極發(fā)射電流、截獲電流、注腰半徑和注腰位置），減小了因 虛陽(yáng)極位置選擇不當(dāng)而引起較大的數(shù)值計(jì)算誤差（電流誤差比一般在5% W上，截獲電流、 注腰半徑和注腰位置誤差比相對(duì)更大一些），克服了 W往僅需要依靠經(jīng)驗(yàn)值設(shè)置虛陽(yáng)極位 置帶來(lái)的時(shí)間浪費(fèi)和計(jì)算誤差等問(wèn)題，保證仿真結(jié)果和電子槍實(shí)際工作的結(jié)果更接近，更 能準(zhǔn)確的模擬出實(shí)際的工作狀態(tài)，準(zhǔn)確預(yù)知電子槍的真實(shí)性能，進(jìn)而減少加工實(shí)例行波管 電子槍的物力、財(cái)力資源浪費(fèi)等問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1是柵控電子槍模板一的二維剖視圖。
[0023] 圖2是平面二極管發(fā)射模型示意圖。
[0024] 圖3是柵控電子槍模板一的陰極發(fā)射電流隨網(wǎng)格變化的曲線分布圖，網(wǎng)格變化范 圍為0.1~0.5mm。
[0025] 圖4是柵控電子槍模板一的截獲電流隨網(wǎng)格變化的曲線分布圖，網(wǎng)格變化范圍為 0? I ~0.5臟。
[0026] 圖5是柵控電子槍模板一的注腰半徑隨網(wǎng)格變化的曲線分布圖，網(wǎng)格變化范圍為 0? 1 ~0.5臟。
[0027] 圖6是柵控電子槍模板一的注腰位置隨網(wǎng)格變化的曲線分布圖，網(wǎng)格變化范圍為 0? 1 ~0.5臟。
[0028] 圖7是柵控電子槍模板的虛陰極與陰極距離變化曲線。
[0029] 圖8是柵控電子槍模板一的陰極發(fā)射電流隨虛陽(yáng)極位置變化的曲線分布圖，其中 虛陽(yáng)極變化范圍為0.05~0.5mm。
[0030] 圖9是柵控電子槍模板一的陰極截獲電流隨虛陽(yáng)極位置變化的曲線分布圖，其中 虛陽(yáng)極變化范圍為0.05~0.5mm。
[0031] 圖10是柵控電子槍模板一的注腰半徑隨虛陽(yáng)極位置變化的曲線分布圖，其中虛陽(yáng) 極變化范圍為0.05~0.5mm。
[0032] 圖11是柵控電子槍模板一的注腰位置隨虛陽(yáng)極位置變化的曲線分布圖，其中虛陽(yáng) 極變化范圍為0.05~0.5mm。
[0033] 圖12是基于平面二極管發(fā)射模型的陰極電流與二極管厚度的關(guān)系曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
[0035] 本發(fā)明的所有仿真結(jié)果均是在軟件MTSS基礎(chǔ)上進(jìn)行模擬得到的。為了節(jié)省時(shí)間， W更快的速度得到結(jié)果，提高效率的同時(shí)保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，本次計(jì)算過(guò)程中均采用 有限元階次為一次且=維四面體網(wǎng)格計(jì)算，同時(shí)采用了四分之一局部對(duì)稱的方式計(jì)算，然 后將仿真結(jié)果通過(guò)圖形展現(xiàn)出來(lái)。
[0036] 本發(fā)明所述的是虛陽(yáng)極位置選取的方法，包括W下步驟：
[0037] (1)建立一把柵控電子槍模型，并選取合適的網(wǎng)格尺寸作為確定網(wǎng)格尺寸。
[0038] 建立一把性能較好的柵控電子槍模型，本實(shí)施例在如圖1所示的柵控電子槍模型 進(jìn)行仿真計(jì)算。圖1為柵控電子槍模型的二維剖面圖，由陰極、柵網(wǎng)、聚焦極和陽(yáng)極四部分構(gòu) 成，其中柵網(wǎng)包括陰影柵和控制柵，是雙柵結(jié)構(gòu)，屬于無(wú)截獲柵控電子槍。
[0039] 對(duì)于柵控電子槍來(lái)說(shuō)，基于數(shù)值計(jì)算方法，網(wǎng)格尺寸的選取直接影響仿真結(jié)果的 準(zhǔn)確性。如果網(wǎng)格選取不適，勢(shì)必會(huì)影響虛陽(yáng)極位置的選取。首先對(duì)柵控電子槍進(jìn)行網(wǎng)格掃 描計(jì)算，該模板網(wǎng)格范圍選為0.1~0.5mm。仿真結(jié)果(主要包括陰極發(fā)射電流、截獲電流、注 腰半徑和注腰位置）曲線分別如圖3、圖4、圖5和圖6所示。網(wǎng)格較小計(jì)算結(jié)果肯定更準(zhǔn)確些， 但同時(shí)計(jì)算時(shí)間和需要的計(jì)算機(jī)內(nèi)存也會(huì)增大?？紤]效率和本機(jī)內(nèi)存限制問(wèn)題，在保證一 定精度的前提下，選取較大尺寸的網(wǎng)格。結(jié)合圖3、圖4、圖5和圖6，網(wǎng)格在0.1~0.2mm之間， 電流僅變化1.9%，發(fā)射電流相對(duì)比較穩(wěn)定;注腰半徑變化6.6%，射程變化5%，各變量變化 相對(duì)比較小。說(shuō)明網(wǎng)格在0.1~0.2mm范圍內(nèi)結(jié)果相對(duì)比較穩(wěn)定，計(jì)算結(jié)果比較準(zhǔn)確，所W選 取此范圍內(nèi)較大的取值，確定網(wǎng)格尺寸為0.2mm。
[0040] (2)掃描虛陽(yáng)極位置，確定虛陽(yáng)極的準(zhǔn)確位置
[0041] Sl、確定模擬計(jì)算的虛陽(yáng)極位置的最小和最大掃描位置
[0042] 在考慮空間電荷效應(yīng)情況下數(shù)值計(jì)算陰極電流密度時(shí)，靠近陰極面的附近會(huì)出現(xiàn) 一個(gè)電位最低點(diǎn)（稱為虛陰極），因此虛陽(yáng)極位置的選取不能過(guò)小，過(guò)小會(huì)接近甚至超過(guò)虛 陰極，造成仿真模擬結(jié)果不收斂；同時(shí)控制柵附近的等位線受到控制柵柵網(wǎng)厚度及其控制 柵本身具有的電壓的影響，彎曲比較嚴(yán)重;并且控制柵與陰極面的距離相對(duì)比較大，考慮發(fā) 射模型是采用平面二極管模型代替球形二極管模型，避免誤差過(guò)大，所W虛陽(yáng)極位置也不 能超過(guò)控制柵的位置。
[0043] 通過(guò)步驟（1)仿真計(jì)算的模擬結(jié)果得出確定網(wǎng)格尺寸對(duì)應(yīng)的虛陰極迭代曲線，如 圖7所示，觀察曲線并記錄較大虛陰極位置初步估計(jì)最小虛陰極位置，然后通過(guò)逐漸增大虛 陽(yáng)極位置的大小，仿真計(jì)算，觀察模擬結(jié)果的收斂曲線直到所有模擬結(jié)果開(kāi)始收斂時(shí)對(duì)應(yīng) 的值作為最小虛陽(yáng)極位置，用dmin表示。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，該模型的cUin = 0.05mm，一般柵控電子槍 模型的cUin在0.04~0.06mm范圍內(nèi)。
[0044] 觀察該模型陰極面與控制柵間距作為虛陽(yáng)極位置的最大值，用cUx表示。該柵控電 子槍模板陰極與控制柵間距為0.5mm，即dmax = 0.5mm。
[0045] S2、模擬計(jì)算虛陽(yáng)極位置，得出陰極電流曲線
[0046] 在步驟（1)確定網(wǎng)格值為0.2mm的基礎(chǔ)上，通過(guò)軟件仿真計(jì)算電子槍，在Sl中得到 的虛陽(yáng)極取值范圍內(nèi)，對(duì)不同的虛陽(yáng)極位置仿真，得出仿真結(jié)果數(shù)據(jù)(包括陰極發(fā)射電流、 截獲電流、注腰半徑和注腰位置），通過(guò)軟件MTLAB畫(huà)出曲線分別如圖8、圖9、圖10和圖11所 /J、- O
[0047] S3、確定準(zhǔn)確的虛陽(yáng)極位置通過(guò)S2得到的陰極電流曲線如圖8所示，隨著虛陽(yáng)極在 0.05~0.5mm范圍內(nèi)變化，陰極發(fā)射電流曲線非常圓滑且出現(xiàn)了兩個(gè)極值點(diǎn)，其中一個(gè)極值 點(diǎn)靠近陰極面，在0.09mm處;另一個(gè)極值點(diǎn)靠近控制柵，在0.45mm處。具體是隨著虛陽(yáng)極位 置的變化，陰極電流在2070~2748mA范圍內(nèi)變化，波動(dòng)了約24.6 %，說(shuō)明虛陽(yáng)極選取不當(dāng)會(huì) 造成相當(dāng)大的計(jì)算誤差。綜合W上考慮，并且在極值點(diǎn)附近時(shí)陰極電流變化率相對(duì)是比較 穩(wěn)定的，所W虛陽(yáng)極位置應(yīng)該在極值點(diǎn)處選取。比較兩個(gè)極值點(diǎn)，第一個(gè)極值點(diǎn)的截獲為 2mA左右，接近于為零，第二個(gè)極值點(diǎn)的截獲電流在662mA左右，相比于第一個(gè)極值點(diǎn)截獲大 幾百毫安，而且在第一個(gè)極值點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的注腰半徑和射程都相對(duì)比較好。所W虛陽(yáng)極在第 一個(gè)極值點(diǎn)處取值，本實(shí)施例中化為0.09mm。
[0048] 每個(gè)柵控槍模型均會(huì)有兩個(gè)極值點(diǎn)，第一個(gè)極值點(diǎn)靠近陰影柵，第二個(gè)極值點(diǎn)靠 近控制柵;并且虛陽(yáng)極在第二個(gè)極值點(diǎn)比第一個(gè)極值點(diǎn)陰極電流、截獲電流取值均比較大； 所W第一個(gè)極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的虛陽(yáng)極取值就是準(zhǔn)確的虛陽(yáng)極位置。
[0049] 為進(jìn)一步確定虛陽(yáng)極位置選取的合理性，進(jìn)行了 W下驗(yàn)證。
[0050] 驗(yàn)證1:理論計(jì)算出陰極電流密度和虛陽(yáng)極位置的關(guān)系曲線。
[0051] 如圖2所示的平板二極管發(fā)射模型的陰極電流密度數(shù)值計(jì)算公式為
[0化 2]
(1)
[0053]其中Ua為虛陽(yáng)極電位，ja為虛陽(yáng)極電流密度，da為二極管厚度，S為二極管橫截面面 積，EO為真空中的介電常數(shù)，Tl為電子的荷質(zhì)比。平板二極管發(fā)射模型中電位所滿足的泊松 方程如下所示：
[0化4]
(2)
[0055] 其中U為平板二極管間任意點(diǎn)電位，Z為任意點(diǎn)電位U相對(duì)應(yīng)的在二極管間的位置， P為平板二極管間電荷密度，EO為真空中的介電常數(shù)。
[0056] 已知平面二極管間電位滿足泊松方程式(2) W及考慮空間電荷限制下的二分之= 次方定律公式(1 )，要想求解電流密度ja和二極管厚度da的關(guān)系，必須先求解電位微分方程， 要想求解電位微分方程，還需要已知電荷密度P的關(guān)系表達(dá)式。假設(shè)電子在二極管極板間做 勻加速運(yùn)動(dòng)，由式Q = P ? V=ja ? S ? t與式V=S ? da得P ? da = ja ? t，其中Q為二極管總電荷 量，V為二極管平板間總體積，S為橫截面面積，t為電子運(yùn)動(dòng)了 da所用的時(shí)間，由電子做勻加 速運(yùn)動(dòng)得出，設(shè)電子電荷量為q，質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)的加速度為a
求出時(shí)間
，得到電荷密度表達(dá)式
[0057]
巧）
[0化引將式(3)和式（1)帶入式(2)便得到關(guān)系式為
[0059]
C4)
[0060] 式(4)是一個(gè)微分方程，所W對(duì)式(4)運(yùn)用四階Runge-Kutta數(shù)值方法求解電位微 分方程，初始條件設(shè)式
得出電位的數(shù)值解，代入式（1 )，即可求 得電流密度和二極管厚度(虛陽(yáng)極位置)的關(guān)系曲線，曲線如圖12所示。
[0061] 圖12顯示，陰極電流密度曲線非常圓滑且出現(xiàn)了一個(gè)極值點(diǎn)，具體是在虛陽(yáng)極位 置距離陰極很近時(shí)，電流密度很大；隨著虛陽(yáng)極位置逐漸增大，電流密度驟然下降，直到達(dá) 到一個(gè)極值點(diǎn)，隨著虛陽(yáng)極位置繼續(xù)增大，電流密度則會(huì)繼續(xù)增大。與模擬得到的電流曲線 圖8對(duì)比，唯一不同的就是模擬得到的陰極電流曲線在靠近控制柵位置處多了一個(gè)極大值 點(diǎn)，經(jīng)過(guò)分析得出運(yùn)是由控制柵柵網(wǎng)本身具有一定的電壓值造成的，電流密度計(jì)算公式（1) 可知，當(dāng)電壓為定值時(shí)，隨著二極管厚度不斷增大，電流密度就會(huì)減小，所W電流曲線出現(xiàn) 了一個(gè)極大值點(diǎn)。綜合理論和模擬計(jì)算結(jié)果得出，當(dāng)虛陽(yáng)極位置取值較小時(shí)，數(shù)值計(jì)算結(jié)果 不再準(zhǔn)確，電流值會(huì)比實(shí)際偏大；當(dāng)虛陽(yáng)極取值過(guò)大時(shí)，電流也會(huì)增大，同時(shí)考慮平面二極 管代替球面二極管，誤差也會(huì)增大。所W虛陽(yáng)極在極值點(diǎn)處取值最合適。
[0062] 綜上所述，模擬得出的陰極電流曲線中的第一個(gè)極值點(diǎn)即為虛陽(yáng)極的準(zhǔn)確選取位 置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種柵控電子槍虛陽(yáng)極位置的確定方法，包括以下步驟： (1) 建立一把柵控電子槍模型，并選取合適的網(wǎng)格尺寸作為確定網(wǎng)格尺寸； 建立一把柵控電子槍模型，選取若干網(wǎng)格尺寸，對(duì)電子槍模型采用不同網(wǎng)格尺寸進(jìn)行 掃描計(jì)算，并分析結(jié)果，得到的模擬結(jié)果比較穩(wěn)定的網(wǎng)格尺寸范圍內(nèi)選定其中一個(gè)作為確 定網(wǎng)格尺寸； (2) 掃描虛陽(yáng)極位置，確定虛陽(yáng)極的準(zhǔn)確位置； 51、 確定模擬計(jì)算的虛陽(yáng)極位置的最小和最大掃描位置 通過(guò)步驟（1)得出的模擬結(jié)果得出確定網(wǎng)格尺寸對(duì)應(yīng)的虛陰極迭代曲線，記錄較大虛 陰極位置作為最小的虛陽(yáng)極位置，逐漸增大虛陽(yáng)極位置的取值大小并進(jìn)行計(jì)算，觀察模擬 結(jié)果的收斂曲線直到所有模擬結(jié)果開(kāi)始收斂時(shí)，將對(duì)應(yīng)的值作為最小虛陽(yáng)極位置，用' 1(1表 示;將該模型陰極面與控制柵間距作為虛陽(yáng)極位置的最大值，用dmax表示； 52、 模擬計(jì)算虛陽(yáng)極位置，得出陰極電流曲線 在確定網(wǎng)格尺寸的基礎(chǔ)上，通過(guò)軟件仿真計(jì)算電子槍模型，在虛陽(yáng)極取值范圍內(nèi)對(duì)不 同的虛陽(yáng)極位置仿真，得出不同仿真結(jié)果并畫(huà)出相應(yīng)的陰極電流曲線； 53、 確定準(zhǔn)確的虛陽(yáng)極位置 關(guān)于虛陽(yáng)極變化的陰極電流曲線的第一個(gè)極值點(diǎn)即為虛陽(yáng)極的最佳取值點(diǎn)。2. 如權(quán)利要求1所述的一種柵控電子槍虛陽(yáng)極位置的確定方法，其特征在于:所述步驟 (1)中選取模擬結(jié)果穩(wěn)定時(shí)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格尺寸范圍內(nèi)較大的值作為確定網(wǎng)格尺寸，縮短計(jì)算 時(shí)間。
【文檔編號(hào)】H01J23/06GK105977119SQ201610545787
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月12日
【發(fā)明人】李萌萌, 胡權(quán), 胡玉祿, 朱小芳, 李斌
【申請(qǐng)人】電子科技大學(xué)