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气体电离的全三维电磁粒子模拟/蒙特卡罗数值研究

王辉辉 刘大刚 蒙林 刘腊群 杨超 彭凯 夏蒙重

气体电离的全三维电磁粒子模拟/蒙特卡罗数值研究

王辉辉, 刘大刚, 蒙林, 刘腊群, 杨超, 彭凯, 夏蒙重
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  • 深入研究电子束对中性气体电离的物理机理, 在粒子模拟(PIC)软件CHIPIC的基础上, 设计了蒙特卡罗(MCC)电离碰撞模块, 并对电子与离子同时进行了跟踪, 成功研制了全三维电磁PIC/MCC代码. 通过该软件对填充氦气相对论返波管的模拟, 对全三维电磁PIC/MCC代码进行验证. 模拟结果显示: 填充气体可以中和空间电荷限制效应, 有效提高电流大小; 填充适量的气体可提高功率峰值, 扩展脉冲宽度; 过量的气体则会缩短脉冲宽度、降低峰值功率.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11175040, 60971034)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-20
  • 修回日期:  2012-08-01
  • 刊出日期:  2013-01-05

气体电离的全三维电磁粒子模拟/蒙特卡罗数值研究

  • 1. 电子科技大学 物理电子学院, 成都 610054
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11175040, 60971034)资助的课题.

摘要: 深入研究电子束对中性气体电离的物理机理, 在粒子模拟(PIC)软件CHIPIC的基础上, 设计了蒙特卡罗(MCC)电离碰撞模块, 并对电子与离子同时进行了跟踪, 成功研制了全三维电磁PIC/MCC代码. 通过该软件对填充氦气相对论返波管的模拟, 对全三维电磁PIC/MCC代码进行验证. 模拟结果显示: 填充气体可以中和空间电荷限制效应, 有效提高电流大小; 填充适量的气体可提高功率峰值, 扩展脉冲宽度; 过量的气体则会缩短脉冲宽度、降低峰值功率.

English Abstract

参考文献 (13)

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