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高功率微波作用下O-离子解吸附产生种子电子过程

魏进进 周东方 余道杰 胡涛 侯德亭 张德伟 雷雪 胡俊杰

高功率微波作用下O-离子解吸附产生种子电子过程

魏进进, 周东方, 余道杰, 胡涛, 侯德亭, 张德伟, 雷雪, 胡俊杰
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  • 种子电子是高功率微波大气击穿的根源, 研究高功率微波大气击穿时, 一般假设背景大气中存在种子电子, 此假设在低层大气环境中会给模拟结果带来较大误差. 本文建立了高功率微波强电场作用下O-离子解吸附碰撞过程物理模型, 基于传统的空碰撞模型, 提出了改进的蒙特卡罗仿真方法, 编写了三维仿真程序, 对高功率微波作用下O-离子的解吸附过程进行了仿真, 分析了O-离子平均能量随时间的变化过程以及O-离子与空气分子的碰撞过程, 得到了不同压强、场强、频率和击穿体积条件下种子电子平均产生时间. 理论与仿真结果表明, 随着频率增大, 种子电子平均产生时间变大, 随着击穿体积、场强以及压强增大, 种子电子平均产生时间变小. 最后, 考虑O-离子与空气分子解吸附碰撞提供种子电子条件下, 给出了大气击穿时间理论与实验对比结果, 发现高功率微波频率较低时, 该种子电子产生机理可以解释实验结果, 而高功率微波频率较高时, 该机理下种子电子平均产生时间过长而与实验数据不符.
      通信作者: 魏进进, qqweijinjin@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61201056, 61271104)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-07-02
  • 修回日期:  2015-12-23
  • 刊出日期:  2016-03-05

高功率微波作用下O-离子解吸附产生种子电子过程

  • 1. 解放军信息工程大学信息系统工程学院, 郑州 450001
  • 通信作者: 魏进进, qqweijinjin@163.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61201056, 61271104)资助的课题.

摘要: 种子电子是高功率微波大气击穿的根源, 研究高功率微波大气击穿时, 一般假设背景大气中存在种子电子, 此假设在低层大气环境中会给模拟结果带来较大误差. 本文建立了高功率微波强电场作用下O-离子解吸附碰撞过程物理模型, 基于传统的空碰撞模型, 提出了改进的蒙特卡罗仿真方法, 编写了三维仿真程序, 对高功率微波作用下O-离子的解吸附过程进行了仿真, 分析了O-离子平均能量随时间的变化过程以及O-离子与空气分子的碰撞过程, 得到了不同压强、场强、频率和击穿体积条件下种子电子平均产生时间. 理论与仿真结果表明, 随着频率增大, 种子电子平均产生时间变大, 随着击穿体积、场强以及压强增大, 种子电子平均产生时间变小. 最后, 考虑O-离子与空气分子解吸附碰撞提供种子电子条件下, 给出了大气击穿时间理论与实验对比结果, 发现高功率微波频率较低时, 该种子电子产生机理可以解释实验结果, 而高功率微波频率较高时, 该机理下种子电子平均产生时间过长而与实验数据不符.

English Abstract

参考文献 (26)

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