CRT显像管电子束着屏斑点的仿真分析
B. 电子枪的仿真
本仿真的电子枪为U-B电子枪。电子枪结构如图5所示。阴极K、G1、G2、G3、G4、G5和G6电压分别设置为60V、0V、400V、4000V、400V、4000V、15000V。由于在自动生成网格时，系统不会自动检测粒子发射面，因此需要手动对K极附近加密网格，如图6所示。另外，在电子束轨迹处，也要手动加密网格。
首先使用静电求解器（!Es）求解出电子枪的电位图，如图7所示；然后使用粒子轨迹求解器（!Ps），求解出电子束轨迹图，如图8所示。对于该求解结果的精度分析包括静电求解和粒子轨迹求解两个方面。
图5 电子枪结构图
图6 电子枪网格加密示意图
图7 电子枪电位图
图8 电子束轨迹
在静电求解器（!Es）控制对话框中激活基于专家系统的自适应网格加密功能，并重新计算结果，得到网格加密前后两次计算能量的最大误差大约为0.12%。证明对于电场来说，手动加密的网格设置所求的结果已经足够精确。
对于电子束轨迹的精度分析，采用了加密阴极K和电子枪孔隙处的网格比较三束电子在粒子监视面上的标准差的方法。表I列出两次网格加密得到的三束电子在监视面落点坐标的标准差。可以看出，网格加密前后标准差相差很小，证明之前的网格设置得到的结果足够精确。
表1 标准差
电子束 | 方向 | 加密前 | 加密后 |
电子束1 | 水平方向标准差 | 0.176mm | 0.212mm |
垂直方向标准差 | 0.131mm | 0.155mm | |
电子束2 | 水平方向标准差 | 0.170mm | 0.178mm |
垂直方向标准差 | 0.112mm | 0.106mm | |
电子束3 | 水平方向标准差 | 0.185mm | 0.210mm |
垂直方向标准差 | 0.133mm | 0.157mm |
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