›› 2017, Vol. 37 ›› Issue (2): 12-23.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2017.0023

• 二次电子发射特性 • 上一篇    下一篇

一种计算金属二次电子发射系数的解析模型

 何鋆1,2, 李军1, 曹猛2, 崔万照1,*, 刘纯亮2   

  1. 1中国空间技术研究院西安分院空间微波技术重点实验室,西安710100
    2西安交通大学电子与信息工程学院,西安710049
  • 收稿日期:2016-08-26 修回日期:2017-02-17 出版日期:2017-04-25 发布日期:2017-03-21
  • 作者简介:何鋆(1987—),男,博士后,hawkinsky@163com,研究方向为空间大功率微波技术〖HT6H〗 *通讯作者:〖HTSS〗崔万照(1975—),男,研究员,cuiwanzhao@126com,研究方向为空间大功率微波技术
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(U1537211,11675278,51675421);中国博士后科学基金(2015M572661XB);陕西省博士后科研项目

Analyticalmodelforsecondaryelectronyieldofmetals

 HE  Jun1,2, LI  Jun1, CAO  Meng2, CUI  Wan-Zhao1,*, LIU  Chun-Liang2   

  1. 1NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonSpaceMicrowave,ChinaAcademyofSpaceTechnology(Xi′an),Xi′an710100,China
    2SchoolofElectronicsandInformationEngineering,Xi′anJiaotongUniversity,Xi′an710049,China
  • Received:2016-08-26 Revised:2017-02-17 Online:2017-04-25 Published:2017-03-21

摘要: 精确的金属材料二次电子发射系数模型对于计算空间大功率微波部件的微放电功率阈值至关重要,而现有的二次电子发射系数模型在准确性和工程应用两方面不能兼顾。通过分析二次电子的逸出几率,结合修正的Bethe能量损失规律,建立了金属材料二次电子发射系数的解析模型。进一步以未清洗的和Ar离子清洗过的Ag材料为例,用解析模型对试验测量值进行了拟合,在获得解析模型中关键参数的基础上建立了Ag材料二次电子发射系数模型。计算结果显示,在不同入射角度下未清洗和清洗Ag 材料的模型计算值与试验值的均方差在4%以内,表明提出的解析模型在减少拟合参数的基础上能够获得具体金属材料精确的二次电子发射系数模型,可用于精确模拟空间大功率微波部件的微放电功率阈值和加速器内部的电子云浓度。

关键词: 二次电子发射, 空间大功率微波部件, 解析模型, 金属表面, 能量损失

Abstract: Anaccuratemodelforsecondaryelectronyield(SEY)isofgreatimportanceforthecalculationofmultipactorthreshold,buttheexistingSEYmodelis deficientinsatisfyingtheneedsofaccuracyandconcisenessatthesametime.AnanalyticalmodelforSEYofmetalswaspresentedbyanalyzingtheescapingprobabilityofsecondaryelectronscombinedwiththemodifiedBetheenergylossequation.Furthermore,SEYmodelsforuncleanedandArion cleanedAgsampleswereobtainedbyfittingtheexperimentalresultswiththeanalyticalmodel.CalculationresultsshowthatthestandarddeviationbetweenSEYmodelsandexperimentalresultsofuncleanedandArioncleanedAgiswithin4%atdifferentincidentangles,whichindicatesthattheanalyticalmodelpresentedcanbeusedtoestablishtheaccurateSEYmodelofmetalsandcalculatemultipactorthresholdofspacehighpowermicrowavecomponentanddensityofelectroncloudinaccelerator.

Key words: secondaryelectronyield, spacehighpowermicrowavecomponent, analyticalmodel, metalsurface, energyloss