新型二次电子倍增阴极的蒙特卡罗模拟研究

• 作者: 刘庆想 周海京 李相强 董志伟 董烨
• 来源期刊: 强激光与粒子束
• 关键词: 二次电子倍增阴极 二极管 动力学方程 蒙特卡罗模拟
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 高功率微波
• 页码范围: 65-74
• 页数: 10页
• 字数: 7153字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11884/HPLPB201830.170431

摘要

提出了一种新型二次电子倍增阴极强流二极管,并对其进行了动力学理论简化模型和蒙特卡罗数值模拟的对比验证研究.首先,基于设计结构原型,根据二次电子发射特性进行合理简化,建立了动力学模型,获得了电子速度、位移以及渡越时间的解析结果,并结合 Vaughan 的二次电子产额模型,确定了该新型二次电子倍增阴极强流二极管的理论工作区间;其次,理论分析了施加径向电场的重要意义,并给出了二次电子运动特征参数(最大位移、渡越时间、碰撞能量等)的理论预估结果;最后,对该新型二次电子倍增阴极强流二极管进行了蒙特卡罗模拟研究,获得了电子的运动轨迹、碰撞能量以及二次电子倍增工作区间等物理图像,并将蒙特卡罗数值模拟结果与理论结果进行了比对,两者吻合程度较好,对可能的误差来源进行了分析讨论.理论和模拟结果表明:新型二次电子倍增阴极强流二极管概念可行,工作区间内通过调整施加电场与磁场幅值,可有效达到电子运动状态可控的目标.另外,理论粗估了二次电子倍增饱和条件下的阴极发射电流密度,结果表明:发射电流密度可达 kA/cm2水平,具备强流发射特性;增加外加径向场强幅值可有效提升发射电流密度.最后,对该新型二次电子倍增阴极设计步骤和依据进行了讨论.

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	西南交通大学物理科学与技术学院	49	210	9.0	10.0
4	董志伟		111	478	10.0	12.0
5	刘庆想	西南交通大学物理科学与技术学院	147	1039	16.0	24.0
6	李相强	西南交通大学物理科学与技术学院	81	580	13.0	20.0