Введение
Глава 1. Микрофокусные рентгеновские источники и средства проектирования приборов вакуумной электроники 11
1.1 Рентгеновские источники и системы визуализации рентгеновского излучения 11
1.1.1 Состояние рынка рентгеновских трубок 11
1.1.2 Применение микрофокусных рентгеновских источников ...16
1.1.3 Преимущества использования микрофокусных рентгеновских источников 16
1.1.4 Исследования в области увеличения мощности источников.18
1.1.5 Исследования в области преобразования рентгеновского излучения в видимое 20
1.1.6 Компьютерное моделирование электронно-оптической схемы 21
1.2 Методы численного моделирования электростатических полей 22
1.3 Методы расчёта траекторий заряженных частиц 23
1.4 Системы автоматизированного проектирования электронно-оптических систем 25
1.5 Заключение 31
Глава 2. Методы и алгоритмы повышения точности и скорости расчёта электростатических полей 33
2.1 Повышение точности расчета потенциалов методом граничных элементов в аксиально-симметричных системах 33
2.2 Разработка алгоритма повышения точности расчёта градиента потенциала на сетке потенциалов 37
2.2.1 Численное определение градиента потенциала 37
2.2.2 Исследование точности вычислений градиента с помощью конечно-разностных формул 39
2.2.3 Исследование точности вычислений градиента с помощью ДПФ 44
2.2.4 Двумерная интерполяция градиента потенциала 45
2.2.5 Трехмерная интерполяция градиента аксиально-симметричного потенциала 48
2.3 Распараллеливание алгоритма расчёта электростатического поля...49
2.3.1 Математические основы параллельных вычислений 49
2.3.2 Реализация распараллеливания вычислений электростатического поля 50
2.3.3 Тестирование алгоритма на ПЭВМ 55
2.4 Заключение 56
Глава 3. Автоматизация разработки конструкторской документации для ускорения процесса моделирования электронно-оптических систем 58
3.1 Технология «ActiveX Automation» 58
3.2 Описание программного интерфейса САПР «AutoCAD» 60
3.2.1 Методы и свойства построения примитивов 62
3.2.2 Формирование сложных объектов 66
3.2.3 Использование зарезервированных функций выдавливания, вращения 67
3.2.4 Использование логических операций 68
3.3 Описание технологий СОМ, OLE 71
3.3.1 Связывание и внедрение объектов 72
3.3.2 Компоненты ActiveX 72
3.3.3 Модель COM 73
3.4 Разработка программного модуля трехмерной визуализации электронно-оптических систем из программы Focus в САПР AutoCAD.78
3.4.1 Модуль Axial for AutoCAD 78
3.4.2 Модуль SetAutoCAD 80
3.5 Примеры моделирования электронно-оптических систем 81
3.6 Заключение 85
Глава 4. Проектирование, разработка и экспериментальное исследование острофокусного рентгеновского источника и установки микрофокусной рентгеноскопии 86
4.1 Разработка острофокусного рентгеновского источника 86
4.1.1 Основные требования к системе 86
4.1.2 Описание решаемых научно-технических проблем и поставленной задачи 86
4.1.3 Моделирование электронно-оптической системы рентгеновского источника в программе «ФОКУС» 89
4.1.4 Моделирование тепловых режимов работы рентгеновского источника 92
4.1.5 Эскизная документация 96
4.1.6 Изготовление макета и опытного образца рентгеновского источника 99
4.2 Технология изготовления рентгеновского источника 105
4.2.1 Сборка макета на монтажном участке 105
4.2.2 Режим термовакуумной обработки макета 106
4.3 Экспериментальные исследования рентгеновского источника 109
4.3.1 Методика испытаний 109
4.3.2 Результаты экспериментальных исследований 110
4.4 Разработка установки микрофокусной рентгеноскопии 124
4.4.1 Система регистрации и отображения микрофокусных рентгенограмм 124
4.4.2 Разработка экспериментального макета установки 124
4.4.3 Изготовление системы визуализации рентгеновских изображений 127
4.4.4 Разработка и изготовление макета установки 129
4.5 Разработка программы для обработки рентгеновских изображений
4.5.1 Разработка программы захвата изображения с камеры 131
4.5.2 Предварительная обработка рентгеновского изображения..136
4.5.3 Математические методы предварительной обработки 139
4.5.4 Результаты обработки реальных изображений 142
4.5.5 Математические методы обработки рентгеновских изображений 145
4.6 Заключение 152
Заключение 153
Библиографический список 156
