聚焦电流和阴极位置对束流品质影响的CST仿真

作     者：王亚丹 张伟 黄俊媛 李子硕 张贺栋 张宇琦 霍玮 WANG Yadan;ZHANG Wei;HUANG Junyuan;LI Zishuo;ZHANG Hedong;ZHANG Yuqi;HUO Wei

作者机构：北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 

基　　金：国家自然科学基金项目(51975036) 广东省重点研发计划项目(2018B090904004) 

出 版 物：《真空科学与技术学报》 (Chinese Journal of Vacuum Science and Technology)

年 卷 期：2023年第43卷第12期

页      码：1033-1040页

摘      要：电子枪的阴极位置和聚焦电流大小会影响电子束的焦距和束斑形貌,进而影响增材制造零件的质量。首先根据实际的电子枪结构,建立了1∶1三维电子枪物理模型和有限元分析模型,并采用CST软件的粒子工作室模块进行了仿真,研究了聚焦电流大小和阴极位置对电子束的焦点位置和束斑形貌的影响。仿真结果表明:聚集电流为460 mA,阴极下表面距栅极上表面为1.0 mm时,电子束在工作平面处的束斑直径为0.61 mm,电子分布较均匀且形状较圆。进行了电子束选区熔化实验,成功实现了钛合金粉末的预热和熔化成型。试验结果表明模拟仿真对电子枪的设计具有一定的指导作用,可以实现800 mm工作平面处的成功成型的要求。

主 题 词：CST仿真 电子枪 聚焦电流 阴极位置 束流品质 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.13922/j.cnki.cjvst.202309005

馆 藏 号：203125328...