بررسي و بهينه‌سازي پرتو تفنگ الكتروني، بر پايۀ نتايج تجربي و شبيه‌سازي

امروزه با گسترش كاربرد لايه‌هاي نازك در صنعت و علوم پزشكي، روش‌هاي توليد آنها نيز مورد توجه قرار گرفته‌ است. يكي از آن روش‌ها، روش تبخير مواد به كمك تفنگ الكتروني است. مهم‌ترين بخش در تفنگ الكتروني، اپتيك الكترون است كه وظيفۀ توليد و شتابدهي به الكترون را به عهده دارد؛ به طوري كه با اصلاح و كنترل هر چه بهتر ويژگي‌هاي پرتو الكتروني (شكل و قطر پرتو) در محل هدف، امكان تبخير مواد ديرگداز در مدت زمان كوتاه‌تر ممكن مي‌شود. كاهش و كنترل قطر پرتو در اين منبع تبخير به پارامترهاي مختلفي از جمله هندسۀ دستگاه، شدت ميدان مغناطيسي، توان الكتريكي و... وابسته است. از اين‎رو در اين كار پژوهشي با انجام آزمايش‌هاي تجربي و استفاده از نرم افزارهاي المان محدود و مدل‌سازي به بررسي اثر آن پارامترها پرداخته شد. نتايج حاصل از شبيه‌سازي نشان داد كه اثر پارامترهاي مؤثر بر قطر پرتو تا حد خوبي قابل پيش‌بيني است و مي‌توان با تغيير در شكل هندسي، ابعاد و موقعيت اجزاي تفنگ الكتروني ، قطر پرتو الكتروني را كاهش داد. در ادامه با اعمال اين تغييرات در ساخت دستگاه و انجام آزمايش‌هاي تجربي، تفنگ الكتروني جديد در مقايسه با نمونۀ اوليه موجود، بهينه و قطر پرتو آن با %40 كاهش، متمركزتر شد‏.