搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

潘宁源放电的全三维电磁粒子模拟/蒙特卡罗碰撞数值算法研究

杨超 龙继东 王平 廖方燕 夏蒙重 刘腊群

引用本文:
Citation:

潘宁源放电的全三维电磁粒子模拟/蒙特卡罗碰撞数值算法研究

杨超, 龙继东, 王平, 廖方燕, 夏蒙重, 刘腊群
cstr: 32037.14.aps.62.205207

The full three-dimensional electromagnetic PIC/MCC numerical algorithm research of Penning ion source discharge

Yang Chao, Long Ji-Dong, Wang Ping, Liao Fang-Yan, Xia Meng-Zhong, Liu La-Qun
cstr: 32037.14.aps.62.205207
PDF
导出引用
在线预览
  • 深入研究潘宁放电的物理机制, 研制了全三维高品质算法粒子模拟软件(PIC), 设计并添加了相应物理情景的蒙特卡罗碰撞模块(MCC), 并对电子、氢分子离子(H2+)、氢正离子(H+)、氢三正离子(H3+)同时进行了跟踪, 成功研制了全三维电磁PIC/MCC数值算法. 结合国内研究较热的潘宁放电模型, 对该算法进行模拟验证. 模拟结果显示: 采用有效的滤波算法能抑制电磁数值噪声, 电子能量呈麦克斯韦分布, 由于电子的径向漂移和加速导致离子源顶端H2+产量较大.
    In this article, we study the physical mechanism of the Penning discharge, develop a full three-dimensional particle simulation software of high-quality algorithm (PIC), design and add the corresponding physical scenario of Monte Carlo collisions (MCC) module, and track electron, hydrogen molecular ion (H2+), hydrogen positive ion (H+), and tri-n-hydrogen ion (H3+) at the same time, and successfully develop a full three-dimensional electromagnetic PIC/MCC numerical algorithm. Combined with the Penning discharge model extensively studied in china, the algorithm is verified through simulation. The simulation results show that the use of effective filtering algorithm can suppress the electromagnetic numerical noise. Electron energy is of Maxwell distribution. Due to the radial drift and accelerate of electrons, the H2+ yield is larger at the top of the ion source.
    [1]

    Yang C, Wu X B, Liu D G 2012 Chin. Phys. C 36 1013

    [2]

    Terasaki R, Fujino I, Hatayama A, Mizuno T, Inoue T 2010 Rev. Sci. Instrum. 81 02A703

    [3]

    Yang C, Liu D G, Xia M Z, Wang H H, Wang X M, Liu L Q, Peng K 2012 Acta Phys. Sin. 61 185205 (in Chinese) [杨超, 刘大刚, 夏蒙重, 王辉辉, 王小敏, 刘腊群, 彭凯 2012 物理学报 61 185205]

    [4]

    Fujino I, Hatayama A, Takado N, Inoue T 2008 Rev. Sci. Instrum. 79 02A510

    [5]

    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]

    [6]

    Wang T, Yang Z, Dong P, Long J D, He X Z, Wang X, Zhang K Z, Zhang L W 2012 Rev. Sci. Instrum. 83 063302

    [7]

    Yang C 2012 Ph. D. Dissertation (Chengdu: University of Electronic Science and Technology of China) (in Chinese) [杨超 2012 博士学位论文(成都: 电子科技大学)]

    [8]

    Yang C, Wang H H, Chen Y, Xia M Z, Wang X M, Liu D G 2012 Chin. J. Computat. Phys. 29 734 [杨超, 王辉辉, 陈颖, 夏蒙重, 王小敏, 刘大刚 2012 计算物理 29 734]

    [9]

    Liu D G, Zhou J, Yang C, Meng L 2011 Chin. J. Computat. Phys. 28 244 [刘大刚, 周俊, 杨超, 蒙林 2011 计算物理 28 244]

  • [1]

    Yang C, Wu X B, Liu D G 2012 Chin. Phys. C 36 1013

    [2]

    Terasaki R, Fujino I, Hatayama A, Mizuno T, Inoue T 2010 Rev. Sci. Instrum. 81 02A703

    [3]

    Yang C, Liu D G, Xia M Z, Wang H H, Wang X M, Liu L Q, Peng K 2012 Acta Phys. Sin. 61 185205 (in Chinese) [杨超, 刘大刚, 夏蒙重, 王辉辉, 王小敏, 刘腊群, 彭凯 2012 物理学报 61 185205]

    [4]

    Fujino I, Hatayama A, Takado N, Inoue T 2008 Rev. Sci. Instrum. 79 02A510

    [5]

    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]

    [6]

    Wang T, Yang Z, Dong P, Long J D, He X Z, Wang X, Zhang K Z, Zhang L W 2012 Rev. Sci. Instrum. 83 063302

    [7]

    Yang C 2012 Ph. D. Dissertation (Chengdu: University of Electronic Science and Technology of China) (in Chinese) [杨超 2012 博士学位论文(成都: 电子科技大学)]

    [8]

    Yang C, Wang H H, Chen Y, Xia M Z, Wang X M, Liu D G 2012 Chin. J. Computat. Phys. 29 734 [杨超, 王辉辉, 陈颖, 夏蒙重, 王小敏, 刘大刚 2012 计算物理 29 734]

    [9]

    Liu D G, Zhou J, Yang C, Meng L 2011 Chin. J. Computat. Phys. 28 244 [刘大刚, 周俊, 杨超, 蒙林 2011 计算物理 28 244]

计量
  • 文章访问数:  9502
  • PDF下载量:  837
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-06-01
  • 修回日期:  2013-07-01
  • 刊出日期:  2013-10-05

/

返回文章
返回