CRT顯像管電子束著屏斑點的仿真分析

B. 電子槍的仿真

本仿真的電子槍為U-B電子槍。電子槍結構如圖5所示。陰極K、G1、G2、G3、G4、G5和G6電壓分別設置為60V、0V、400V、4000V、400V、4000V、15000V。由于在自動生成網格時，系統不會自動檢測粒子發射面，因此需要手動對K極附近加密網格，如圖6所示。另外，在電子束軌跡處，也要手動加密網格。

首先使用靜電求解器（!Es）求解出電子槍的電位圖，如圖7所示；然后使用粒子軌跡求解器（!Ps），求解出電子束軌跡圖，如圖8所示。對于該求解結果的精度分析包括靜電求解和粒子軌跡求解兩個方面。

圖5 電子槍結構圖

圖6 電子槍網格加密示意圖

圖7 電子槍電位圖

圖8 電子束軌跡

在靜電求解器（!Es）控制對話框中激活基于專家系統的自適應網格加密功能，并重新計算結果，得到網格加密前后兩次計算能量的最大誤差大約為0.12%。證明對于電場來說，手動加密的網格設置所求的結果已經足夠精確。

對于電子束軌跡的精度分析，采用了加密陰極K和電子槍孔隙處的網格比較三束電子在粒子監視面上的標準差的方法。表I列出兩次網格加密得到的三束電子在監視面落點坐標的標準差。可以看出，網格加密前后標準差相差很小，證明之前的網格設置得到的結果足夠精確。

表1 標準差