Числовий алгоритм розрахунку вакуумної провідності нелінійного каналу транспортування короткофокусного електронного пучка у технологічному обладнанні
In the article, based on solving the equations of vacuum technology, an iterative algorithm for calculating vacuum conductivity and the geometric parameters of a curvilinear channel for transporting a short-focus electron beam is proposed and studied. For such a type of channel, the dependence of it...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://journal.iasa.kpi.ua/article/view/330021 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | System research and information technologies |
Institution
System research and information technologies| _version_ | 1856543612137897984 |
|---|---|
| author | Melnyk, Igor Pochynok, Alina Skrypka, Mykhailo |
| author_facet | Melnyk, Igor Pochynok, Alina Skrypka, Mykhailo |
| author_sort | Melnyk, Igor |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-05-20T17:56:07Z |
| description | In the article, based on solving the equations of vacuum technology, an iterative algorithm for calculating vacuum conductivity and the geometric parameters of a curvilinear channel for transporting a short-focus electron beam is proposed and studied. For such a type of channel, the dependence of its radius on the longitudinal coordinate is described by a power function. The proposed algorithm is based on the numerical solution of a set of nonlinear equations using the Steffensen method. The results of the test calculations are presented. The provided tests confirm the stability of the proposed algorithm’s convergence for correct pressure and pumping speed values in electron-beam technological equipment. Such curved transport channels can be used in electron beam equipment based on high-voltage glow discharge electron guns intended for welding, melting metals, and the deposition of thin films. The criterion for the optimal geometry of a nonlinear channel is the minimum power loss of the electron beam during its transportation while ensuring the required pressure drop between the discharge and technological chambers. |
| first_indexed | 2025-07-17T10:28:43Z |
| format | Article |
| id | journaliasakpiua-article-330021 |
| institution | System research and information technologies |
| language | English |
| last_indexed | 2025-09-17T09:26:02Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" |
| record_format | ojs |
| spelling | journaliasakpiua-article-3300212025-05-20T17:56:07Z Numerical algorithm for calculation of the vacuum conductivity of a non-linear channel for transporting a short-focus electron beam in the technological equipment Числовий алгоритм розрахунку вакуумної провідності нелінійного каналу транспортування короткофокусного електронного пучка у технологічному обладнанні Melnyk, Igor Pochynok, Alina Skrypka, Mykhailo focal parameters of the electron beam electron beam technologies electron beam transportation nonlinear electron beam transportation channel vacuum conductivity of the transportation channel high-voltage glow discharge electron gun vacuum technology equation set of nonlinear equations Steffensen method електронний пучок електронно-променеві технології транспортування електронного пучка нелінійний канал транспортування електронного пучка вакуумна провідність каналу транспортування електронна гармата високовольтного тліючого розряду рівняння вакуумної техніки система нелінійних рівнянь метод Стеффенсена In the article, based on solving the equations of vacuum technology, an iterative algorithm for calculating vacuum conductivity and the geometric parameters of a curvilinear channel for transporting a short-focus electron beam is proposed and studied. For such a type of channel, the dependence of its radius on the longitudinal coordinate is described by a power function. The proposed algorithm is based on the numerical solution of a set of nonlinear equations using the Steffensen method. The results of the test calculations are presented. The provided tests confirm the stability of the proposed algorithm’s convergence for correct pressure and pumping speed values in electron-beam technological equipment. Such curved transport channels can be used in electron beam equipment based on high-voltage glow discharge electron guns intended for welding, melting metals, and the deposition of thin films. The criterion for the optimal geometry of a nonlinear channel is the minimum power loss of the electron beam during its transportation while ensuring the required pressure drop between the discharge and technological chambers. На основі розв’язування рівнянь вакуумної техніки запропоновано і досліджено ітераційний алгоритм розрахунку вакуумної провідності та геометричних параметрів криволінійного каналу транспортування короткофокусного електронного пучка, для якого залежність радіуса каналу від поздовжньої координати описують степеневою функцією. Запропонований алгоритм заснований на числовому розв’язуванні системи нелінійних рівнянь методом Стеффенсена. Наведені результати тестових розрахунків підтверджують стійку збіжність запропонованого алгоритму для реальних значень тиску та швидкості відкачування у технологічному обладнанні. Такі криволінійні канали транспортування можуть бути використані в електронно-променевому обладнанні на основі гармат високовольтного тліючого розряду, призначеному для зварювання, плавлення металів та для нанесення тонких плівок. Критерієм оптимальності геометрії нелінійного каналу є мінімальні втрати потужності електронного пучка під час його транспортування за умови забезпечення необхідного перепаду тиску між розрядною та технологічною камерами. The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 2025-03-28 Article Article application/pdf http://journal.iasa.kpi.ua/article/view/330021 10.20535/SRIT.2308-8893.2025.1.05 System research and information technologies; No. 1 (2025); 53-72 Системные исследования и информационные технологии; № 1 (2025); 53-72 Системні дослідження та інформаційні технології; № 1 (2025); 53-72 2308-8893 1681-6048 en http://journal.iasa.kpi.ua/article/view/330021/319501 |
| spellingShingle | електронний пучок електронно-променеві технології транспортування електронного пучка нелінійний канал транспортування електронного пучка вакуумна провідність каналу транспортування електронна гармата високовольтного тліючого розряду рівняння вакуумної техніки система нелінійних рівнянь метод Стеффенсена Melnyk, Igor Pochynok, Alina Skrypka, Mykhailo Числовий алгоритм розрахунку вакуумної провідності нелінійного каналу транспортування короткофокусного електронного пучка у технологічному обладнанні |
| title | Числовий алгоритм розрахунку вакуумної провідності нелінійного каналу транспортування короткофокусного електронного пучка у технологічному обладнанні |
| title_alt | Numerical algorithm for calculation of the vacuum conductivity of a non-linear channel for transporting a short-focus electron beam in the technological equipment |
| title_full | Числовий алгоритм розрахунку вакуумної провідності нелінійного каналу транспортування короткофокусного електронного пучка у технологічному обладнанні |
| title_fullStr | Числовий алгоритм розрахунку вакуумної провідності нелінійного каналу транспортування короткофокусного електронного пучка у технологічному обладнанні |
| title_full_unstemmed | Числовий алгоритм розрахунку вакуумної провідності нелінійного каналу транспортування короткофокусного електронного пучка у технологічному обладнанні |
| title_short | Числовий алгоритм розрахунку вакуумної провідності нелінійного каналу транспортування короткофокусного електронного пучка у технологічному обладнанні |
| title_sort | числовий алгоритм розрахунку вакуумної провідності нелінійного каналу транспортування короткофокусного електронного пучка у технологічному обладнанні |
| topic | електронний пучок електронно-променеві технології транспортування електронного пучка нелінійний канал транспортування електронного пучка вакуумна провідність каналу транспортування електронна гармата високовольтного тліючого розряду рівняння вакуумної техніки система нелінійних рівнянь метод Стеффенсена |
| topic_facet | focal parameters of the electron beam electron beam technologies electron beam transportation nonlinear electron beam transportation channel vacuum conductivity of the transportation channel high-voltage glow discharge electron gun vacuum technology equation set of nonlinear equations Steffensen method електронний пучок електронно-променеві технології транспортування електронного пучка нелінійний канал транспортування електронного пучка вакуумна провідність каналу транспортування електронна гармата високовольтного тліючого розряду рівняння вакуумної техніки система нелінійних рівнянь метод Стеффенсена |
| url | http://journal.iasa.kpi.ua/article/view/330021 |
| work_keys_str_mv | AT melnykigor numericalalgorithmforcalculationofthevacuumconductivityofanonlinearchannelfortransportingashortfocuselectronbeaminthetechnologicalequipment AT pochynokalina numericalalgorithmforcalculationofthevacuumconductivityofanonlinearchannelfortransportingashortfocuselectronbeaminthetechnologicalequipment AT skrypkamykhailo numericalalgorithmforcalculationofthevacuumconductivityofanonlinearchannelfortransportingashortfocuselectronbeaminthetechnologicalequipment AT melnykigor čislovijalgoritmrozrahunkuvakuumnoíprovídnostínelíníjnogokanalutransportuvannâkorotkofokusnogoelektronnogopučkautehnologíčnomuobladnanní AT pochynokalina čislovijalgoritmrozrahunkuvakuumnoíprovídnostínelíníjnogokanalutransportuvannâkorotkofokusnogoelektronnogopučkautehnologíčnomuobladnanní AT skrypkamykhailo čislovijalgoritmrozrahunkuvakuumnoíprovídnostínelíníjnogokanalutransportuvannâkorotkofokusnogoelektronnogopučkautehnologíčnomuobladnanní |