荷電粒子デバイス

評判が良く効果的なマルチフィジックス設計

世界でトップクラスの荷電粒子デバイスの設計者、メーカー、科学者とともに30年以上の経験をベースに、Operaは信頼性のある優れたマルチフィジックス設計ツールをプロデュースしました。有限要素モデリングと一般産業アプリケーションの専門家に支えられ、ユーザー設計ソリューションの容易な作成、高レベルの精度を保証します。

Operaを選ぶ理由

最先端の荷電粒子とプラズマテクノロジー

洗練されたデザインを作成し、高度な結果を達成する

マルチフィジックス機能

試作品の問題を事前に解消し、優れた性能を実現する新しい方法を発見する

製品開発の時間とコストを削減

複数の物理現象を同時にモデル化する設計を作成する

荷電粒子モジュールは、静電場、静磁場内での荷電粒子の相互作用を計算します。有限要素法を用い、離散化モデルの定常状態に対してMaxwell方程式を解き、空間電荷、自己磁場、相対論的運動を含む自己整合のとれたソリューションを提供します。

陰極表面からの熱エミッション/フィールドエミッション、物体表面やガス中(ガス電離化に対するモデルに使用)からの2次粒子エミッション、磁化/非磁化プラズマモデルを含む包括的エミッターモデルが用意されています。複数の種類の荷電粒子を定義でき、それぞれにユーザ指定の電荷、質量を定義できます。

フィールドエミッションは、熱エミッションに比べてより興味深い電子放出メカニズムをもっています。それは電力消費のより少ない量子力学的フィールド効果によって室温(冷陰極)で電子を放出できるからです。カーボンナノチューブのエミッタ(右のイメージ図)は、そのサイズからよりポータブルなデバイスとして使用可能で需要が高まってきています。

Opera’s space charge solver incorporates a wide range of volume and surface emission models, including multi-regime field emission.

潜在的なアプリケーションは何ですか

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・X線管
・ビームフォーカス
・電子銃
・マイクロウェーブフォーカス(DC)
・マイクロウェーブコレクター(DC)
・イオンビーム源
・プラズマデバイス
・薄膜PVDコーティング
・薄膜エッチ
・イオンスラスタ

荷電粒子アプリケーションに関するOperaの幅広い記事をご覧ください。

よくある質問

Operaの荷電粒子解析モジュールにはどのようなエミッタモデルがありますか。

Operaの荷電粒子解析モジュールには以下のエミッタモデルが含まれます。
・熱エミッション
- 熱飽和
- 空間電荷制限エミッション
- ラングミュア/フライ
・フィールド効果
・プラズマフリーサーフェス
・サーフェス2次エミッション
・ボリュームインタラクション(バックスキャタ、イオン化)
・磁化プラズマ
・ユーザ定義エミッタ

イオンビームの静的解析で何を見ることができますか。

イオンビームの静的評価では、ビームの始点は、通常ユーザが指定した場所に置かれたビームの放出面になります。ポスト処理の標準ツールで、ビームをインターセクトし、各ビームの電流、速度成分、またインターセクト面のビーム数、電流密度等のデータが得られます。
これらのデータから、簡単な追加計算として、運動量、エミッタンス、位相空間を含むビームマトリックスを生成できます。

[efitems title=”
荷電粒子計算は、なぜ繰り返しなのですか。” text=”ビームの空間電荷は、電場分布に影響を及ぼし、またビーム電流にも影響する可能性があります。矛盾のない電圧、電流、空間電荷分布が必要で、これは、各繰り返し計算で、空間電荷分布をアップデート、電場を計算、そしてビーム軌道の再計算によって得られます。”

Operaはマグネトロンスパッタをモデル化することができますか。


Operaは、マグネトロンスパッタの設計と最適化に対して、詳細なプラズマモデルを含む高精度有限要素法、スパッタリング、薄膜の蒸着を統合した初めての実用的なツールです。Operaは、ターゲットのエロージョンを予測し、使用率を最適化することができます。マルチターゲットのコーティングを含むマグネットシステムの設計を精度よく特性付け、蒸着した成膜プロファイルや蒸着過程を予測します。


Operaでの2次粒子放出とは何を意味しますか。

2次粒子放出特性は、モデルのラベル付けされた面に適用します。粒子ビームがこれらのラベル面に衝突すると2次粒子が生成されます。これらの2次粒子は、さらに衝突によって新しい2次粒子を生成することもあります(最大2次粒子生成数は制限されます)。2次粒子による空間電荷効果は計算から排除できます。

Operaは、運動している粒子が壁に衝突したことによる温度上昇を計算できますか。

Operaはマルチフィジックスソフトウェアです。粒子ビームによる発生した熱は、シームレスに熱解析モジュールに渡され、温度上昇が計算できます。