ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГРАММЫ

Программа "FOCUS Pro" представляет собой совокупность нескольких модулей, обмен информацией между которыми осуществляется с помощью файлов данных. В ней реализованы методы поиска условий фокусировок: угловой, пространственной, времяпролетной.

Реализован экспорт данных в САПР: AutoCAD и SIMION.

1. Графический редактор (Design)

Модуль графического редактора позволяет формировать сечение системы электродов с подачей на них соответствующих потенциалов. Сечение каждого электрода представляется в виде замкнутого контура, ориентированного против часовой стрелки по отношению к любой его внутренней точке. На этапе формирования электрод может быть сформирован в виде комбинации следующих элементов - прямолинейных отрезков, дуг окружностей, парабол, гипербол, сплайнов, прямоугольников и эллипсов.
Графический редактор позволяет удалять составляющие элементы электрода, модифицировать их, либо добавить новые. Конструкция электронно- ионно-оптической системы (ЭОС/ИОС) сохраняется в виде файла, который затем используется для вычисления функции распределения потенциала ЭОС и расчета траекторий заряженных частиц.

2. Модуль вычисления функции распределения потенциала (Field_E)

Модуль реализует метод граничных элементов (МГЭ) с развитой методикой вычисления сингулярных и квази-сингулярных интегралов. На базе МГЭ решается внешняя задача Дирихле, что в отличие от внутренней задачи Дирихле, представляет возможность моделирования ЭОС, конструкции которых максимально приближены к реальным.
Модуль позволяет провести модификацию электродов в цифровом виде (с помощью клавиатуры), задать требуемый масштаб конструкции с целью увеличения области, в которой рассчитываться поле; провести вычисление массива значений нормальной производной потенциала на границе области, который используется затем для расчета траекторий заряженных частиц в электростатическом поле, с выбранной точностью (1 - 10). После вычисления нормальных производных предоставляется возможность проведения расчета потенциала в любой точке пространства, либо расчета распределения потенциала в выбранной области. Массив потенциалов в последнем случае используется для моделирования траекторий заряженных частиц в переменном электрическом поле.

3. Модуль расчета магнитного поля совокупности соленоидов (Field_M)

В модуле реализовано вычисление магнитного поля множества произвольно ориентированных соленоидов посредством прямого применения одного из основных законов магнитостатики – закона Био-Саварра-Лапласа, позволяющего определить величину индукции магнитного поля, создаваемого элементарными токами, в любой точке пространства.
Решение задачи производится представлением результирующего поля суперпозицией магнитных полей множества соленоидов, где поле каждого из которых, в свою очередь, определяется как суперпозиция магнитных полей элементарных круговых токов (витков). Магнитное поле витка в любой точке пространства вычисляется через суперпозицию полей малых конечных дуг, образующих круговой ток.

4. Модуль моделирования траекторий заряженных частиц в электростатическом поле (Path_S)

Модуль позволяет провести вычисление множества траекторий положительно заряженных частиц в электростатическом поле, имеющих начальную энергию (Energy) и эмиттируемых либо точечным (Pointed), либо протяженным (Continued) источником в некотором диапазоне начальных углов (Angle).
Реализована возможность построения функции пропускания ЭОС по начальным энергиям заряженных частиц (инструментальная функция).

5. Модуль моделирования траекторий заряженных частиц в переменном электрическом поле (Path_D)

Модуль позволяет провести вычисление множества траекторий положительно заряженных частиц в переменном электрическом поле с наложенным постоянным магнитным полем. Частицы имеют начальную энергию (Energy) и эмиттируются либо точечным (Pointed), либо протяженным (Continued) источником в некотором задаваемом диапазоне начальных углов (Angle) и в диапазоне начальных фаз (Phase) по отношению к периоду колебаний электрического поля.
Может быть произведен траекторный анализ систем с учетом перпендикулярной к плоскости симметрии составляющей скорости и с учетом столкновений ионов/электронов с атомами остаточного газа.
Модуль включает процедуру построения функции пропускания ИОС по массовым числам заряженных частиц (инструментальная функция).