高功率微波沿面闪络击穿机制粒子模拟

• 作者: 周前红 周海京 孙会芳 杨温渊 董志伟 董烨
• 来源期刊: 强激光与粒子束
• 学科: 物理学
• 关键词: 高功率微波 介质沿面闪络击穿 二次电子倍增 蒙特卡罗碰撞 粒子模拟
• 年，卷（期）: 2013,（4）
• 所属期刊栏目: 高功率微波
• 页码范围: 950-958
• 页数: 9页
• 分类号: O461|O462
• 字数: 6320字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/HPLPB20132504.0950

摘要

针对高功率微波介质沿面闪络击穿物理过程,首先建立了理论模型,包括:动力学方程、粒子模拟算法、二次电子发射,以及电子与气体分子蒙特卡罗碰撞模型、电子碰撞介质表面退吸附气体分子机制；其次,基于理论模型,编制了1D3V PIC-MCC程序,分别针对真空二次电子倍增、高气压体电离击穿和低气压面电离击穿过程,运用该程序仔细研究了电子和离子随时间演化关系、电子运动轨迹、电子及离子密度分布、空间电荷场时空分布、电子平均能量、碰撞电子平均能量、碰撞电子数目随时间演化关系、电子能量分布函数、平均二次电子发射率以及能量转换关系.研究结果表明:真空二次电子倍增引发的介质表面沉积功率只能达到入射微波功率1％左右的水平,不足以击穿；气体碰撞电离主导的高气压体电离击穿,是由低能电子(eV量级)数目指数增长到一定程度导致的,形成位置远离介质表面,形成时间为μs量级；低气压下的介质沿面闪络击穿,是在二次电子倍增和气体碰撞电离共同作用下,由于数目持续增长的高能电子(keV量级)碰撞介质沿面导致沉积功率激增而引发的,形成位置贴近介质沿面,形成时间在ns量级.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周海京		120	495	10.0	14.0
2	董烨		49	210	9.0	10.0
3	董志伟		111	478	10.0	12.0
4	杨温渊		41	204	9.0	11.0
5	孙会芳		31	124	7.0	9.0
6	周前红		25	83	5.0	7.0