لنزهای Einzel با شبیه سازی ردیابی ذرات کامسول

لنزهای Einzel با شبیه سازی ردیابی ذرات کامسول برخلاف مدل‌های جدیدتر، این تلویزیون‌ها به CRT‌ها متکی هستند که لوله‌های خلاء هستند که نحوه رسیدن پرتوهای الکترون به صفحه را کنترل می‌کنند. برای تمرکز پرتوهای ذرات باردار، برخی CRT ها از لنزهای اینزل استفاده می کنند. این لنزها همچنین در سیستم های رانش یونی و همچنین آزمایشات پرتوهای یونی و الکترونی یافت می شوند.
توانایی فوکوس لنز اینزل به عوامل زیر بستگی دارد:
انرژی ذرات اولیه
کولیماسیون اولیه پرتو
ولتاژ در هر الکترود
برای بررسی دقیق این عوامل در طراحی لنزهای einzel، می‌توان از شبیه‌سازی ردیابی ذرات استفاده کرد.
ردیابی ذرات در لنز اینزل
این نمونه لنز einzel از سه استوانه تشکیل شده است که در یک محور قرار دارند. از این سیلندرها، سیلندر میانی ولتاژ ثابتی دارد، در حالی که دو سیلندر بیرونی به زمین متصل هستند.
الکترون های مورد مطالعه با این مدل دارای انرژی جنبشی اولیه 20 کو ولت هستند. سرعت آنها کسری قابل ملاحظه از سرعت نور است. به این ترتیب، اثرات نسبیتی در نظر گرفته می شود.

ما می توانیم این مدل را با استفاده از دو مطالعه و رابط مختلف حل کنیم. اولی یک مطالعه ثابت است که از رابط الکترواستاتیک برای محاسبه پتانسیل الکتریکی و میدان الکترواستاتیک سه بعدی استفاده می کند. سپس از میدان های الکتریکی مربوطه برای اعمال نیروی الکتریکی بر روی الکترون های مدل شده و انجام پروژه کامسول استفاده می کنیم. دوم، یک مطالعه وابسته به زمان و رابط ردیابی ذرات باردار می تواند برای تعیین مسیر ذرات الکترون استفاده شود.

در بخش بعدی نتایج این مطالعات را مشاهده می کنیم.
نتایج شبیه سازی
بیایید نگاهی به ناحیه اطراف الکترودها (در این مورد سیلندرها) که در آن پرتو متمرکز شده است بیاندازیم. در تصویر سمت چپ زیر، سطوح هم پتانسیلی را می بینیم که الکترودها را احاطه کرده اند. ما همچنین می‌توانیم پتانسیل الکتریکی و میدان‌های حاشیه‌ای را با نگاه کردن به مقطع نزدیک الکترودها (در تصویر سمت راست زیر نشان داده شده) مطالعه کنیم. لنزهای Einzel برای متمرکز کردن پرتوهای ذرات باردار در لوله‌های پرتو کاتدی (CRTs) استفاده می‌شوند. برای آنالیز صحیح عدسی اینزل، باید ذرات باردار موجود در عدسی را در معرض تحریک الکتریکی مناسب مطالعه کنیم. در اینجا، یکی از این نمونه ها را مورد بحث قرار می دهیم که از ماژول ردیابی ذرات، محصولی افزودنی برای نرم افزار استفاده می کند. در مورد تجزیه و تحلیل جریان بتن در شفت های حفاری با کامسول CFD بخوانید.

نگاهی به لنزهای Einzel
وقتی برای اولین بار وارد مسابقات بازی های ویدیویی شدم، از تعداد تلویزیون های CRT در اتاق شگفت زده شدم. چرا از تلویزیون های جعبه ای به جای نسخه های صفحه تخت فعلی استفاده کنیم؟ وقتی از برادرم – که قبلاً در این مسابقات شرکت کرده بود – پرسیدم، او به من گفت که تلویزیون‌های CRT برای نمایش بازی‌های خاص بهتر هستند، زیرا زمان پاسخ و فریم‌های مورد نظر را در ثانیه ارائه می‌دهند. انجام پروژه comsol این مزیت تلویزیون‌های CRT را در جامعه بازی محبوب می‌کند. سطوح هم‌سطح پتانسیل الکتریکی (سمت چپ) و پتانسیل الکتریکی و میدان‌های حاشیه (راست) در اطراف الکترودها.

گسترش نما به تجسم مسیرهای الکترون از طریق عدسی اینزل کمک می کند. همانطور که در زیر نشان داده شده است، ذرات با نزدیک شدن به عدسی سرعت خود را کاهش می دهند. هنگام عبور از عدسی، آنها دوباره شروع به شتاب گرفتن می کنند و در نهایت به سرعت اولیه خود می رسند. تصویر سمت چپ مسیرهای الکترون را در یک عدسی اینزل نشان می دهد. رنگ هایی که در اینجا مشاهده می شوند نشان دهنده نسبت انرژی جنبشی ذرات به انرژی جنبشی اولیه هستند. تصویر سمت راست مسیرهای الکترون و سطوح هم سطح پتانسیل الکتریکی را نشان می دهد.

در مرحله بعد، مسیر پرتو اسمی الکترون ها را از طریق عدسی اینزل بررسی می کنیم. ما همچنین برای اندازه‌گیری متداول منطقه‌ای که توسط پرتو ذرات باردار در فضای فاز عرضی اشغال می‌شود، محاسبه می‌کنیم: فراتابش. با مدل‌سازی ردیابی ذرات، می‌توانیم لنزهای einzel را بهتر آنالیز کنیم و می‌توانیم از این نتایج برای بهبود طرح‌های خود استفاده کنیم.