Моделирование цилиндрического и сферического диодов с учетом объемного заряда

В статье проводится исследование вопроса влияния объемного заряда на полевую электронную эмиссию. Рассматриваются полевые эмиссионные системы: вакуумный цилиндрический диод и вакуумный сферический диод. Ставится задача нахождения распределения электростатического потенциала в данных системах с учетом объемного заряда. Функция распределения потенциала удовлетворяет уравнению Пуассона и граничным условиям первого ряда. В простейшем случае граничными условиями служат постоянные значения потенциала на катоде и аноде. Правая часть уравнения является неизвестной функцией. При решении она была аппроксимирована кусочно-постоянной функцией, определяемой с помощью дополнительного соотношения, связывающего неизвестные функции – распределение потенциала и плотность распределения объемного заряда. Такое соотношение было получено с помощью законов сохранения заряда и энергии. В результате расчетов установлено, что кусочно-постоянные аппроксимации сходятся к некоторой функции. Сравнение полученного распределения потенциала с учетом и без учета объемного заряда показывает, что объемный заряд вызывает сильное падение потенциала в области вблизи катода. Библиогр. 12 назв. Ил. 2.