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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

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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

The numerical study of full three-dimensional particle in cell/Monte Carlo with gas ionization

Wang Hui-Hui, Liu Da-Gang, Meng Lin, Liu La-Qun, Yang Chao, Peng Kai, Xia Meng-Zhong
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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.
    Based on CHIPIC platform and the ionization physics mechanism between electron and gas, a full three-dimensional particle-in-cell/Monte Carlo (PIC/MCC) code is developed with the MCC ionized collision module. The simulations of a relativistic backward wave oscillator with helium gas are used to verify the code. The results show that the gas can enhance the current, peak power and pulse length, but too much gas leads to the reductions of peak power and pulse length.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11175040, 60971034)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11175040, 60971034).
    [1]

    John H B 2008 Phys. Plasmas 15 055502

    [2]

    Ma Q S, Jin X, Xu M 2011 Acta Phys. Sin. 60 105201 (in Chinese) [马乔生, 金晓, 绪明 2011 物理学报 60 105201]

    [3]

    Gong Y B, Zhang Z, Wei Y Y 2004 High Power Laser and Particle Beams 16 1567 (in Chinese) [宫玉彬, 张章, 魏彦玉 2004 强激光与粒子束 16 1567]

    [4]

    Qian B L, Li C L, Liu Y G 2000 J. Appl. Phys. 88 3059

    [5]

    Gregory S N, Yuval C, Thomas M A 1998 IEEE Trans. Plasma Sci. 26 628

    [6]

    Zhai X L, Eusebio T, Robert P, Gregory B, Amnon F 1993 IEEE Trans. Plasma Sci. 21 142

    [7]

    Li X Z, Wang J G, Dong C J, Zhang H 2008 Acta Phys. Sin. 57 4613 (in Chinese) [李小泽, 王建国, 董长江, 张海 2008 物理学报 57 4613]

    [8]

    Minami K, Kobayash S, Hayatsu U 2002 IEEE Trans. Plasma Sci. 30 1196

    [9]

    Peng K, Liu D G, Liao C, Liu S G 2011 Acta Phys. Sin. 60 091301 (in Chinese) [彭凯, 刘大刚, 廖臣, 刘盛纲 2011 物理学报 60 091301]

    [10]

    Yang C, Liu D G, Wang X M, Liu L Q, Wang X Q, Liu S G 2012 Acta Phys. Sin. 61 045204 (in Chinese) [杨超, 刘大刚, 王小敏, 刘腊群, 王学琼, 刘盛纲 2012 物理学报 61 045204]

    [11]

    Vahedi V, Surendra M 1995 Comput. Phys. Commun. 87 179

    [12]

    Gong Y B, Zhang Z, Wei Y Y, Meng F B, Fan Z K, Wang W X 2004 Acta Phys. Sin. 53 3990 (in Chinese) [宫玉彬, 张章, 魏彦玉, 孟凡宝, 范植开, 王文祥 2004 物理学报 53 3990]

    [13]

    Li J, Mo Y 2006 Phys. Plasmas 13 123505

  • [1]

    John H B 2008 Phys. Plasmas 15 055502

    [2]

    Ma Q S, Jin X, Xu M 2011 Acta Phys. Sin. 60 105201 (in Chinese) [马乔生, 金晓, 绪明 2011 物理学报 60 105201]

    [3]

    Gong Y B, Zhang Z, Wei Y Y 2004 High Power Laser and Particle Beams 16 1567 (in Chinese) [宫玉彬, 张章, 魏彦玉 2004 强激光与粒子束 16 1567]

    [4]

    Qian B L, Li C L, Liu Y G 2000 J. Appl. Phys. 88 3059

    [5]

    Gregory S N, Yuval C, Thomas M A 1998 IEEE Trans. Plasma Sci. 26 628

    [6]

    Zhai X L, Eusebio T, Robert P, Gregory B, Amnon F 1993 IEEE Trans. Plasma Sci. 21 142

    [7]

    Li X Z, Wang J G, Dong C J, Zhang H 2008 Acta Phys. Sin. 57 4613 (in Chinese) [李小泽, 王建国, 董长江, 张海 2008 物理学报 57 4613]

    [8]

    Minami K, Kobayash S, Hayatsu U 2002 IEEE Trans. Plasma Sci. 30 1196

    [9]

    Peng K, Liu D G, Liao C, Liu S G 2011 Acta Phys. Sin. 60 091301 (in Chinese) [彭凯, 刘大刚, 廖臣, 刘盛纲 2011 物理学报 60 091301]

    [10]

    Yang C, Liu D G, Wang X M, Liu L Q, Wang X Q, Liu S G 2012 Acta Phys. Sin. 61 045204 (in Chinese) [杨超, 刘大刚, 王小敏, 刘腊群, 王学琼, 刘盛纲 2012 物理学报 61 045204]

    [11]

    Vahedi V, Surendra M 1995 Comput. Phys. Commun. 87 179

    [12]

    Gong Y B, Zhang Z, Wei Y Y, Meng F B, Fan Z K, Wang W X 2004 Acta Phys. Sin. 53 3990 (in Chinese) [宫玉彬, 张章, 魏彦玉, 孟凡宝, 范植开, 王文祥 2004 物理学报 53 3990]

    [13]

    Li J, Mo Y 2006 Phys. Plasmas 13 123505

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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

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