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带电粒子光学中的二维与三维静电场及轨迹模拟软件

CPO

带电粒子光学中的场与轨迹模拟软件

用于建立二维或三维静电系统,定义电极几何与初始射线条件,并查看带电粒子在场中的轨迹及相关计算结果。

  • 二维与三维静电系统
  • 电极几何定义
  • 射线与轨迹积分
  • 磁场组件与外部场数组
VISIPLAN 输出示例

产品介绍

Product Overview

CPO(Charged Particle Optics)是 CPO Ltd 发布的带电粒子光学软件系列。CPO2D 与 CPO3D 使用边界元法处理二维或三维静电系统;用户可设置电极几何、施加电压、定义射线或射线束的初始条件,并通过轨迹积分查看粒子运动。磁场、空间电荷、阴极、介质和特殊散射等能力与所选 edition 或选项有关,需在采用前核对。

  • 开展带电粒子光学系统建模的研究与工程人员
  • 需要分析电极几何、静电场与粒子轨迹关系的团队
  • 开展电子枪、透镜、偏转或质量分析器等原厂示例类别研究的人员
  • 需要比较二维对称模型与三维模型的技术人员

软件特征

Software Features

二维与三维模型分工

CPO2D 面向轴对称或平面对称静电系统,CPO3D 面向更一般的三维系统;三维程序可利用存在的反射对称平面。

电极几何与表面处理

可由基础几何构成电极,并进行缩放、移动、旋转、拉伸、裁切、复制或重复;也可用用户方程定义非常规形状。

射线条件与轨迹计算

可设置单条射线或射线束的初始条件,并采用 direct 或 mesh 方法开展轨迹积分。

结果参数与聚焦迭代

二维程序可输出部分透镜参数,所有程序可通过直接射线追踪获得透镜或谱仪系数;产品页还列出自动聚焦选项。

主要功能

Main Functions

静电场模型与电极几何

围绕二维或三维静电系统定义电极结构和电压条件。边界元法以电极表面的电荷为计算对象,原厂资料说明其不需要在电极包围空间中设置节点。

  • CPO2D 可按轴对称或平面对称建立截面模型
  • CPO3D 可使用矩形、球体、圆柱、圆锥、圆盘和圆环体等几何
  • 电极可进行缩放、移动、旋转、拉伸与裁切
  • 可使用用户方程定义非常规形状
CPO 分析输出示例

初始条件与带电粒子轨迹

为单条射线或射线束定义初始条件,并在已建立的场中进行轨迹积分。mesh 方法会按需建立网格点,以复用相邻射线经过区域的场值。

  • 设置单条射线或射线束
  • 定义与透镜或谱仪系数相关的初始参数
  • 选择 direct 或 mesh 轨迹积分方法
  • 查看由轨迹积分得到的最终射线参数
CPO 分析输出示例

磁场叠加与外部场输入

CPO2D、CPO2DS、CPO3D 和 CPO3DS 可加入磁场组件,或调用用户提供的二维、三维数组及例程。具体场数据准备方式和 edition 边界需按实际版本确认。

  • 可加入均匀磁场、圆形电流环或螺线管
  • 可使用直导线、圆弧电流或点偶极子等组件
  • 可从用户提供的二维或三维数组插值
  • 可调用用户提供的场例程
CPO 分析输出示例

透镜参数与版本相关选项

支持自动聚焦、透镜或谱仪系数、时变电压和二次射线等能力;空间电荷、阴极、介质和散射则取决于 CPO2DS、CPO3DS、CPO Complete 或特殊选项。

  • 二维程序可输出焦距及部分透镜参数
  • 所有程序可经直接射线追踪获取透镜或谱仪系数
  • 空间电荷与阴极对应特定 edition
  • 介质与特殊散射对应 edition 或附加选项
CPO 分析输出示例

应用领域

Application Areas

电子枪与阴极系统研究

支持 Pierce 电子枪、X 射线管和场发射源等场景。涉及空间电荷或阴极的计算需选用包含相应能力的 edition。

静电与磁透镜分析

包含三圆柱 einzel 透镜和磁透镜;产品与能力页面还列出自动聚焦、透镜参数和磁场组件。

偏转与质量分析器模型

涉及平板偏转系统、四极杆质量过滤器和圆柱镜分析器,可作为相关模型的示例类别参考。

带电粒子光学几何设计

可围绕轴对称、平面对称或一般三维结构定义电极几何与初始射线条件,并分析轨迹及透镜或谱仪系数。

常见问题

Frequently Asked Questions

CPO 是什么软件?

CPO 是 Charged Particle Optics 软件系列。软件使用边界元法处理二维和三维静电问题,并用于设置电极、初始射线条件和分析带电粒子轨迹。

CPO2D 与 CPO3D 的区别是什么?

CPO2D 用于轴对称或平面对称的二维静电系统;CPO3D 用于一般三维系统。完整 CPO3D 的安装包含 CPO2D。实际 edition 与许可范围应在采购或部署前确认。

CPO 如何定义电极几何?

支持二维截面和三维基础几何的建模方式;电极可以缩放、移动、旋转、拉伸或裁切,非标准形状可通过用户方程定义。具体模型适用性需要结合项目条件验证。

CPO 能否加入磁场?

CPO2D、CPO2DS、CPO3D 和 CPO3DS 可加入磁场组件,也可调用用户提供的二维或三维数组及例程。场数据格式和目标 edition 的支持范围应按实际版本核对。

空间电荷、阴极与介质功能是否默认包含?

并非所有 edition 都默认包含。空间电荷和阴极列在 CPO2DS、CPO3DS 与 CPO Complete 中;介质在 CPO3D 与 CPO3DS 为可选项,并在 CPO Complete 中列为包含项。实际许可与选项请以书面确认结果为准。