Моделирование автоэмиссии с катодов сложной формы, какими средствами воспользоваться? Опции

[sleep]

Доброго времени суток!

Вот встала задача моделирования эмиссии с холодных катодов различной хитрой формы.
Некоторые начальные теоретические наработки по плотности тока автоэмиссии и изменении коэффициента усиления поля в зависимости от формы эмиттера имеются.
Подскажите, пожалуйста, какие тулы вообще существуют решения подобных задач? Сам пока слышал о HFSS(от Ansoft?), что-то вроде есть такое от ANSYS.
Кто-нибудь может уже что-то пробовал решать в них, интересует опыт, впечатления и корелляция с теоретическими/практическими данными.

[diomidovich]

Подойдёт любая программа для расчёта траектрий заряжённых частиц в статических электрических и магнитных полях. Поля можно посчитать программой Poisson Superfish ( http://laacg1.lanl.gov/laacg/services/download_sf.phtml ). У них же где-там есть и программа для расчёта пучков частиц с учётом пространственного заряда.

Доброго времени суток!

Вот встала задача моделирования эмиссии с холодных катодов различной хитрой формы.
Некоторые начальные теоретические наработки по плотности тока автоэмиссии и изменении коэффициента усиления поля в зависимости от формы эмиттера имеются.
Подскажите, пожалуйста, какие тулы вообще существуют решения подобных задач? Сам пока слышал о HFSS(от Ansoft?), что-то вроде есть такое от ANSYS.
Кто-нибудь может уже что-то пробовал решать в них, интересует опыт, впечатления и корелляция с теоретическими/практическими данными.

[fider]

Добрый день.
Ранее тоже "пробовал" эту задачу для полупроводниковых автоэмиссионных катодов. В то время пытался сделать это в MATLAB. Но оказалось не удобно. Есть ли это в ANSYS? - Сомневаюсь. Влезать в него и делать это изнутри тяжеловато.
Программы"Poisson Superfish" и "HFSS" не знаю. Постараюсь посмотреть.
Конечно удобнее их использовать, если они "заточены" под расчеты движения зарядов в вакууме.
Если интересно попробовать свое теор.описание, можно попытаться что-то из него напрямую вписать в 3D пакете FlexPDE. Там все пишется в математических терминах - есть операторы производных, div, rot. Cм. http://www.pdesolutions.com/. Там же лежит книга Fields of Physics by Finite Element Analysis - An Introduction, by Gunnar Backstrom - в том числе по расчету переноса зарядов в полупроводниках.
Можно попробовать выжать что-то из COMSOL, отпочковавшегося от MATLAB. Но там та же основа, хотя он и 3D. Все равно диф.уравнения пишутся по имеющимся шаблонам. И сам пакет все-же сыроват, надо его проверять еще чем-то.
Главное, что у меня вызывало трудности, это учет неравномерности выхода электронов по площади катода через потенциальный барьер. Так как она зависит от распределения поля, объемного заряда в вакууме. Т.е. задача должна быть согласована.

[Anga]

Доброго времени суток!

Вот встала задача моделирования эмиссии с холодных катодов различной хитрой формы.
Некоторые начальные теоретические наработки по плотности тока автоэмиссии и изменении коэффициента усиления поля в зависимости от формы эмиттера имеются.
Подскажите, пожалуйста, какие тулы вообще существуют решения подобных задач? Сам пока слышал о HFSS(от Ansoft?), что-то вроде есть такое от ANSYS.
Кто-нибудь может уже что-то пробовал решать в них, интересует опыт, впечатления и корелляция с теоретическими/практическими данными.

Надо пользоваться специализированным софтом, например CST Particle Studio или VF Opera.
PS. Даже не ожидал, что есть еще народ интересующийся вакуумной электроникой

[Kolhoz-nik]

Надо пользоваться специализированным софтом, например CST Particle Studio или VF Opera.
PS. Даже не ожидал, что есть еще народ интересующийся вакуумной электроникой

И вакуумной, и газовой интересуемся. Несмотря на засилье бананотехнологий, реальные вещи тоже надо кому-то делать. Как другим образом получить мощные генераторы рентгена? Вот мы и получаем по старинке. Главное, чтобы система реально работала.

[Oldring]

Подскажите, пожалуйста, какие тулы вообще существуют решения подобных задач? Сам пока слышал о HFSS(от Ansoft?), что-то вроде есть такое от ANSYS.

Какакая там система уравнений?

Про специализированные тулзы, настроенные на расчет именно этой задачи, ничего не скажу. Остается возможность закладывать систему уравнений в универсальные пакеты расчета физики методом конечных элементов. Ну и дальше сложности пропорциональны количеству трудно считаемых особенностей системы уравнений.

Comsol вроде попроще в освоении.

[diomidovich]

зачем самому писать программы, корые уже лет 30 как написаны и отработаны до мелочей. Для расчёта траекторий заряжённых частиц можно и нужно пользовать POISSON SUPERFISH и приложение к этому пакету PARMILA and PARMELA.
http://laacg1.lanl.gov/laacg/services/serv_codes.phtml
Gреимущесто этого набора програм перед всеми другими - то что их можно скачать бесплатно со всей документцией и примерами. Скачивай и пользуйся на здоровье.

Какакая там система уравнений?

Про специализированные тулзы, настроенные на расчет именно этой задачи, ничего не скажу. Остается возможность закладывать систему уравнений в универсальные пакеты расчета физики методом конечных элементов. Ну и дальше сложности пропорциональны количеству трудно считаемых особенностей системы уравнений.

Comsol вроде попроще в освоении.

[Anga]

зачем самому писать программы, корые уже лет 30 как написаны и отработаны до мелочей. Для расчёта траекторий заряжённых частиц можно и нужно пользовать POISSON SUPERFISH и приложение к этому пакету PARMILA and PARMELA.
http://laacg1.lanl.gov/laacg/services/serv_codes.phtml
Gреимущесто этого набора програм перед всеми другими - то что их можно скачать бесплатно со всей документцией и примерами. Скачивай и пользуйся на здоровье.

Сам Superfish только считает поля резонаторов. PARMILA and PARMELA считают движение частиц в заданном поле. Насколько я знаю в них нет учета пространственного заряда, что сильно мешает для указанной здесь задачи.
Есть еще известная программка EGUN для расчета электронных пушек и ее производные - это то что нужно.
Вообще-то все, кто этим занимаются профессионально, уже давно имеют специализированный софт под расчет пушек.