›› 2017, Vol. 37 ›› Issue (2): 1-10.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2017.0031

• 理论机理研究 •    下一篇

电子束撞击介质表面引发的带电现象分析

 王丹1, 贺永宁1,*, 李韵1,2   

  1. 1西安交通大学电子与信息工程学院,西安710049
    2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
  • 收稿日期:2016-08-31 修回日期:2017-03-02 出版日期:2017-04-25 发布日期:2017-03-17
  • 作者简介:王丹(1992—),男,博士研究生,469599697@qq.com,研究方向为材料表面处理及二次电子发射 *通讯作者:贺永宁(1971—),女,教授,yongning@mail.xjtu.edu.cn,研究方向为ZnO宽禁带半导体、微波无源器件和电路
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(U1537211)

Surfacecharginganalysisinducedbyelectronbeamimpactdielectric

WANG  Dan1, HE  Yong-Ning1,*, LI  Yun1,2   

  1. 1SchoolofElectronicandInformationEngineering,Xi′anJiaotongUniversity,Xi′an710049,China
    2NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonSpaceMicrowave,ChinaAcademyofSpace〖DW〗Technology(Xi′an),Xi′an710100,China
  • Received:2016-08-31 Revised:2017-03-02 Online:2017-04-25 Published:2017-03-17

摘要: 现有关于介质微波部件微放电的相关研究多从谐振条件及出射电子产额方面出发分析微放电发生原因及其抑制方法,而很少分析航天器表面电位对于微放电发生的影响。文章对碰撞电子与介质表面相互作用后二次电子发射特性进行综合分析;重点研究了不同介质表面初始电位情况下,恒定能量的电子束流持续轰击介质表面时介质表面电位及电子束流碰撞能量的变化趋势;并对稳定后的电子束流碰撞能量和介质表面电位进行了理论计算,计算结果表明系统平衡状态时的表面电位受初始电子能量及第二临界能量影响有明显改变。此外,文章探究了单一能量及连续能量入射介质表面时表面带电对于二次电子发射的影响,研究表明:带有电位φ的表面会使临界能量发生偏移量-的相对偏移;对于连续能量的入射电子束,介质表面带电会很大程度上改变入射电子束的能量范围,从而影响微放电发生的风险。

关键词: 航天器表面带电, 二次电子发射, 碰撞能量, 表面电位, 微放电

Abstract: Forexistingmultipactoroccurredindielectricmicrowavecomponents,moreattentionispaidtomultipactorsourceandsuppressionfromtheaspectofresonanceandemittedelectronyield,whilethestudyaboutinfluenceofsurfacepotentialonmultipactorisrarelyreported.Secondaryelectronemissioncharacteristicswereanalyzed.Finalsurfacepotentialandelectronimpactenergywereemphaticallystudiedwhenelectronbeamwithconstantenergysostenutoimpactedthedielectricsurfacewithvariousinitialsurfacepotential.Surfacepotentialandelectronimpactenergywerecalculatedwhenthesystembecamestable.Calculateddataindicatesthatsteadystateofthesystemisremarkablyinfluencedbyprimaryenergyandthesecondcriticalenergy.Theinfluenceofsurfacepotentialonsecondaryelectronemissionwassystematicallystudiedwhenelectronswithsingleandcontinuousenergyimpactedthedielectricsurface.An-energyshiftingofcriticalenergyisrevealedwhensurfacepotentialisφ.Forelectronbeamwithcontinuousincidentenergy,impactenergyrangeisdramaticllyeffectedbysurfacepotentialofthedielectric,andtheriskofmultipactorisfurtherinfluenced.

Key words: spacecraftsurfacecharging, secondaryelectronemission, impactenergy, surfacepotential, multipactor