用于计算机分析计算静电场电位分布的等效电荷分布方法

本文探索了用于静电电子光学成象系统,计算电位分布的“等效电荷分布方法”。可以适用于包含有圆筒、圆膜片、圆锥和球面形电极的复杂边界系统,并且还考虑了金属电极之间的绝缘介质边界。此方法首先确定界面上的等效电荷分布,然后即可由电荷分布函数的数值积分,计算空间任意点的电位;在计算过程中,将各段边界按需要划分为若干环带,采用高斯—约旦主元素消去法求解电荷分布。本文运用泊松方程,导出了适合于求解介质边界上电位和电荷分布的数值计算公式;在求解过程中,采用高效的“算术—几何平均递推方法”,精确计算第一类完全椭圆积分;并且通过解析分析,成功地解决了计算各电极环带所荷电荷对本环中央周线上电位的贡献时所出现的奇异积分。按照所述方法,已在TQ—16计算机上,编制成功了“使用等效电荷方法的分析计算程序”;并对若干典型系统作了验证计算。