Abstract:
|
L’objectiu d’aquest treball és calcular mitjançant simulacions numèriques el nivell d’ultra-buit
del Microtró que s’està desenvolupant a l’Institut de Tècniques Energètiques (INTE) de la
UPC. Concretament es pretén analitzar la sensibilitat del model davant diferents
paràmetres de càlcul, així com determinar el nivell de pressió a l’interior dels imants i a
l’interior de l’estructura d’acceleració pel fet de ser punts crítics del sistema per on circula
el feix d’electrons.
Per aconseguir l’objectiu es fan prediccions del flux molecular a l’interior de la cambra de buit
i del tub de bombeig mitjançant el software Molflow+. Aquest programa està basat en el
mètode Monte Carlo i permet calcular la pressió d’equilibri en una geometria arbitrària
sotmesa als efectes d’una o diverses bombes de buit.
Es parteix d’un model simplificat on únicament es consideren la cambra de buit i el tub de
bombeig i s’hi van afegint de forma progressiva els imants i l’estructura d’acceleració. Durant
el procés d’estudi es determina la sensibilitat dels resultats de les pressions a diferents
paràmetres com són la taxa de desorció de les parets internes dels contorns sòlids i la
velocitat de bombeig de les bombes de buit.
A partir del model complet on s’han introduït els imants i l’estructura d’acceleració es calcula
la pressió a la secció on hi haurà instal·lat un sensor, a l’interior dels imants i a l’interior de
l’estructura d’acceleració. En primer lloc, s’observa que, tot i l’asimetria de la geometria, la
pressió a l’interior dels dos imants és igual. En segon lloc, es determina la pressió en
condicions nominals i la seva dependència vers la velocitat de bombeig. A més, també es
troba una constant de proporcionalitat entre la variació de pressió i la variació del nivell de
desorció dels contorns sòlids. Com a mesura d’interès per operar el Microtró, es determina
la diferència entre el valor de la pressió al sensor i la pressió tant als imants com a
l’estructura d’acceleració per qualsevol velocitat de bombeig. Per últim, en comparar els
diferents models, es conclou que la principal implicació d’afegir més components fa
augmentar la superfície dels contorns i per tant també el nivell de pressió de forma
proporcional.
Aquesta investigació requereix un treball futur que millori el model i que tingui en compte
paràmetres que surten de l’abast d’aquest treball com pot ser, per exemple, la diferent
temperatura d’alguns components. |