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一种补偿时间步长限制的粒子模拟-蒙特卡罗碰撞模型
被引量：
2
1
作者
李永东
王洪广
+2 位作者
刘纯亮
周岩
刘美琴
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第11期1741-1744,共4页
从碰撞次数的概率分布出发,推导出一种补偿蒙特卡罗碰撞模型,采用以正态分布计算得到的平均碰撞次数作为碰撞概率,来补偿传统方法中忽略的多次碰撞。通过模拟不同折合电场强度条件下He气放电产生电子的运动规律,验证了补偿蒙特卡罗碰撞...
从碰撞次数的概率分布出发,推导出一种补偿蒙特卡罗碰撞模型,采用以正态分布计算得到的平均碰撞次数作为碰撞概率,来补偿传统方法中忽略的多次碰撞。通过模拟不同折合电场强度条件下He气放电产生电子的运动规律,验证了补偿蒙特卡罗碰撞模型的正确性。计算结果表明:补偿蒙特卡罗碰撞模型可以有效地提高计算效率,特别适用于高气压气体放电现象的粒子模拟。
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关键词
粒子模拟
蒙特卡罗碰撞模型
时间步长限制
气体放电
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职称材料
高功率微波介质窗气体侧击穿特性的粒子-蒙特卡罗碰撞模拟
2
作者
舒盼盼
赵朋程
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第23期157-166,共10页
在高功率微波介质窗外表面周围,气体击穿是限制功率容量提升的主要因素之一,因此进行相应的模拟研究具有重要的意义.本文通过粒子-蒙特卡罗碰撞模型对介质窗气体侧击穿特性进行了模拟研究.将宏粒子合并方法引入该模型,大大减少了跟踪的...
在高功率微波介质窗外表面周围,气体击穿是限制功率容量提升的主要因素之一,因此进行相应的模拟研究具有重要的意义.本文通过粒子-蒙特卡罗碰撞模型对介质窗气体侧击穿特性进行了模拟研究.将宏粒子合并方法引入该模型,大大减少了跟踪的宏粒子数量,以至于能够对整个击穿过程进行模拟与分析.结果表明,在宏粒子权重为变量下,击穿的时空演化特性与宏粒子权重为常数下的结果符合得很好.由于次级电子发射产额远小于1,所以气体电离是介质窗气体侧击穿的主导机理.电子电离和扩散导致等离子体的密度和厚度随着时间显著增加.电子密度的峰值未出现在介质表面处而是在距离介质表面100—150μm的位置.这是因为大量的电子沉积在介质表面上,伴随产生的自组织法向电场驱使电子远离介质表面.由于本文关注的背景气体压强高于最大电离率对应的临界压强(约为1.33×10^(3)Pa),所以电离率随着压强的增加而单调减小,并导致击穿发展得更加缓慢.通过比较击穿时间的模拟值与实验数据,证实了粒子-蒙特卡罗碰撞模型的准确性.
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关键词
气体击穿
介质表面
高功率微波
粒子-
蒙特卡罗碰撞模型
宏粒子合并方法
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职称材料
不同频率驱动下容性耦合Ar等离子体随气压变化的放电特性
3
作者
袁强华
刘珊珊
+1 位作者
殷桂琴
秦彪
《核聚变与等离子体物理》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期482-488,共7页
讨论了在驱动频率分别为13.56MHz、40.68MHz、94.92MHz和100MHz,功率为40W,气压由3.3~26.6Pa下的容性耦合Ar等离子体的放电特性。利用光谱相对强度法分别诊断了电子激发温度和电子密度。采用粒子模拟和蒙特卡罗碰撞模型(PIC/MCC),模拟...
讨论了在驱动频率分别为13.56MHz、40.68MHz、94.92MHz和100MHz,功率为40W,气压由3.3~26.6Pa下的容性耦合Ar等离子体的放电特性。利用光谱相对强度法分别诊断了电子激发温度和电子密度。采用粒子模拟和蒙特卡罗碰撞模型(PIC/MCC),模拟了上述实验条件下中心处电子密度和电子能量概率分布(EEPF)。结果表明,在每一个驱动频率下,电子密度均随放电气压的增加而增加,而电子温度则随气压增加而降低。驱动频率为13.56MHz和40.68MHz的电子密度随气压变化趋势几乎一致,而94.92MHz和100MHz的电子温度则随气压变化趋势几乎一致。通过比较EEPF,电子温度随气压的增加有下降的趋势,与光谱诊断结果基本吻合。
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关键词
容性耦合氩等离子体
发射光谱法
粒子模拟和
蒙特卡罗碰撞模型
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职称材料
题名
一种补偿时间步长限制的粒子模拟-蒙特卡罗碰撞模型
被引量：
2
1
作者
李永东
王洪广
刘纯亮
周岩
刘美琴
机构
西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室
出处
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第11期1741-1744,共4页
基金
国家自然科学基金项目(50637010
50807045)
文摘
从碰撞次数的概率分布出发,推导出一种补偿蒙特卡罗碰撞模型,采用以正态分布计算得到的平均碰撞次数作为碰撞概率,来补偿传统方法中忽略的多次碰撞。通过模拟不同折合电场强度条件下He气放电产生电子的运动规律,验证了补偿蒙特卡罗碰撞模型的正确性。计算结果表明:补偿蒙特卡罗碰撞模型可以有效地提高计算效率,特别适用于高气压气体放电现象的粒子模拟。
关键词
粒子模拟
蒙特卡罗碰撞模型
时间步长限制
气体放电
Keywords
particle in-cell simulation
Monte Carlo collision model
time step limit
gas discharge
分类号
TL501 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
高功率微波介质窗气体侧击穿特性的粒子-蒙特卡罗碰撞模拟
2
作者
舒盼盼
赵朋程
机构
西安理工大学理学院
西安电子科技大学物理学院
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第23期157-166,共10页
基金
陕西省自然科学基础研究计划(批准号:2023-JC-YB-512,2023-JC-YB-042)资助的课题.
文摘
在高功率微波介质窗外表面周围,气体击穿是限制功率容量提升的主要因素之一,因此进行相应的模拟研究具有重要的意义.本文通过粒子-蒙特卡罗碰撞模型对介质窗气体侧击穿特性进行了模拟研究.将宏粒子合并方法引入该模型,大大减少了跟踪的宏粒子数量,以至于能够对整个击穿过程进行模拟与分析.结果表明,在宏粒子权重为变量下,击穿的时空演化特性与宏粒子权重为常数下的结果符合得很好.由于次级电子发射产额远小于1,所以气体电离是介质窗气体侧击穿的主导机理.电子电离和扩散导致等离子体的密度和厚度随着时间显著增加.电子密度的峰值未出现在介质表面处而是在距离介质表面100—150μm的位置.这是因为大量的电子沉积在介质表面上,伴随产生的自组织法向电场驱使电子远离介质表面.由于本文关注的背景气体压强高于最大电离率对应的临界压强(约为1.33×10^(3)Pa),所以电离率随着压强的增加而单调减小,并导致击穿发展得更加缓慢.通过比较击穿时间的模拟值与实验数据,证实了粒子-蒙特卡罗碰撞模型的准确性.
关键词
气体击穿
介质表面
高功率微波
粒子-
蒙特卡罗碰撞模型
宏粒子合并方法
Keywords
gas breakdown
dielectric surface
high-power microwave
particle-in-cell-Monte Carlo collision model
macro-particle merging method
分类号
O462 [理学—电子物理学]
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职称材料
题名
不同频率驱动下容性耦合Ar等离子体随气压变化的放电特性
3
作者
袁强华
刘珊珊
殷桂琴
秦彪
机构
西北师范大学物理与电子工程学院
出处
《核聚变与等离子体物理》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期482-488,共7页
基金
国家自然科学基金(11665021)。
文摘
讨论了在驱动频率分别为13.56MHz、40.68MHz、94.92MHz和100MHz,功率为40W,气压由3.3~26.6Pa下的容性耦合Ar等离子体的放电特性。利用光谱相对强度法分别诊断了电子激发温度和电子密度。采用粒子模拟和蒙特卡罗碰撞模型(PIC/MCC),模拟了上述实验条件下中心处电子密度和电子能量概率分布(EEPF)。结果表明,在每一个驱动频率下,电子密度均随放电气压的增加而增加,而电子温度则随气压增加而降低。驱动频率为13.56MHz和40.68MHz的电子密度随气压变化趋势几乎一致,而94.92MHz和100MHz的电子温度则随气压变化趋势几乎一致。通过比较EEPF,电子温度随气压的增加有下降的趋势,与光谱诊断结果基本吻合。
关键词
容性耦合氩等离子体
发射光谱法
粒子模拟和
蒙特卡罗碰撞模型
Keywords
Capacitively coupled Ar plasma
Optical emission spectral
PIC/MCC
分类号
O539 [理学—等离子体物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种补偿时间步长限制的粒子模拟-蒙特卡罗碰撞模型
李永东
王洪广
刘纯亮
周岩
刘美琴
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
2
下载PDF
职称材料
2
高功率微波介质窗气体侧击穿特性的粒子-蒙特卡罗碰撞模拟
舒盼盼
赵朋程
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
3
不同频率驱动下容性耦合Ar等离子体随气压变化的放电特性
袁强华
刘珊珊
殷桂琴
秦彪
《核聚变与等离子体物理》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
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