بررسی و بهینهسازی پرتو تفنگ الکترونی، بر پایۀ نتایج تجربی و شبیهسازی
نویسندگان
1 گروه پژوهشی فناوری خلأ ، سازمان جهاد دانشگاهی صنعتی شریف، P.O.BOX:13445-1668، تهران
2 گروه پژوهشی فناوری خلأ ، سازمان جهاد دانشگاهی صنعتی شریف، P.O.BOX:13445-1668، تهران
3 گروه پژوهشی فناوری خلأ ، سازمان جهاد دانشگاهی صنعتی شریف، P.O.BOX:13445-1668، تهران
4 گروه علوم پایه، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند
5 گروه پژوهشی فناوری خلأ ، سازمان جهاد دانشگاهی صنعتی شریف، P.O.BOX:13445-1668، تهران
doi
10.47176/ijpr.23.1.71539چکیده
امروزه با گسترش کاربرد لایههای نازک در صنعت و علوم پزشکی، روشهای تولید آنها نیز مورد توجه قرار گرفته است. یکی از آن روشها، روش تبخیر مواد به کمک تفنگ الکترونی است. مهمترین بخش در تفنگ الکترونی، اپتیک الکترون است که وظیفۀ تولید و شتابدهی به الکترون را به عهده دارد؛ به طوری که با اصلاح و کنترل هر چه بهتر ویژگیهای پرتو الکترونی (شکل و قطر پرتو) در محل هدف، امکان تبخیر مواد دیرگداز در مدت زمان کوتاهتر ممکن میشود. کاهش و کنترل قطر پرتو در این منبع تبخیر به پارامترهای مختلفی از جمله هندسۀ دستگاه، شدت میدان مغناطیسی، توان الکتریکی و... وابسته است. از اینرو در این کار پژوهشی با انجام آزمایشهای تجربی و استفاده از نرم افزارهای المان محدود و مدلسازی به بررسی اثر آن پارامترها پرداخته شد. نتایج حاصل از شبیهسازی نشان داد که اثر پارامترهای مؤثر بر قطر پرتو تا حد خوبی قابل پیشبینی است و میتوان با تغییر در شکل هندسی، ابعاد و موقعیت اجزای تفنگ الکترونی ، قطر پرتو الکترونی را کاهش داد. در ادامه با اعمال این تغییرات در ساخت دستگاه و انجام آزمایشهای تجربی، تفنگ الکترونی جدید در مقایسه با نمونۀ اولیه موجود، بهینه و قطر پرتو آن با %40 کاهش، متمرکزتر شد.
