航天器微波部件微放电分析及其应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1概述 2

1.2航天器微放电研究背景 7

1.3航天器微放电数值模拟研究历史 8

1.4国内相关研究机构及研究进展 15

1.5小结 16

参考文献 17

第2章 微放电中的二次电子发射基本理论与测量方法 21

2.1概述 22

2.2二次电子发射的基础理论 23

2.3二次电子发射的模拟计算方法 29

2.3.1理论公式 29

2.3.2 Monte Carlo模拟 44

2.4二次电子发射特性的测量 48

2.4.1金属材料的二次电子发射系数测量 48

2.4.2介质和半导体材料的二次电子发射系数测量 50

2.4.3二次电子能谱测量 52

2.5影响二次电子发射特性的因素 55

2.5.1表面吸附和污染物对二次电子发射系数的影响 55

2.5.2表面形貌对二次电子发射系数的影响 58

2.6常见金属材料的二次电子发射特性 61

2.7小结 64

参考文献 64

第3章 电磁波时域有限差分方法 69

3.1概述 70

3.2 FDTD发展与应用 71

3.3 Maxwell方程组及微分差分格式 73

3.4空间离散与时间离散格式 75

3.5 FDTD三维公式 78

3.5.1直角坐标中FDTD三维公式 78

3.5.2柱坐标中FDTD三维公式 80

3.5.3球坐标中FDTD三维公式 82

3.5.4简化的FDTD三维公式 84

3.6网格划分技术 85

3.7边界条件 86

3.7.1常规场边界条件 86

3.7.2激励源边界条件 89

3.7.3电磁波吸收边界条件 93

3.8稳定性条件 95

3.9小结 96

参考文献 96

第4章 粒子模拟方法 103

4.1概述 104

4.2粒子模拟方法发展与应用 105

4.3粒子模拟方法流程 107

4.4粒子模型及运动方程 109

4.4.1宏粒子模型 109

4.4.2粒子运动方程 109

4.5粒子与场互作用算法 110

4.5.1场对粒子的影响 110

4.5.2粒子对场的影响 112

4.6粒子边界条件 115

4.6.1常规粒子边界条件 115

4.6.2粒子发射边界条件 116

4.7小结 125

参考文献 125

第5章 航天器大功率微波部件微放电电磁粒子仿真方法 133

5.1概述 134

5.2微放电电磁粒子仿真算法流程简介 135

5.3基于非均匀网格的微放电电磁粒子联合仿真算法 137

5.4微放电仿真边界条件 138

5.4.1导体边界 139

5.4.2开放边界 139

5.4.3对称边界 140

5.4.4周期性边界 140

5.5二次电子发射对微放电仿真的影响 140

5.5.1二次电子发射Furman模型基础理论 140

5.5.2二次电子发射数值模型基础理论 142

5.5.3 SEY的三种主要组成部分 143

5.5.4微放电仿真二次电子发射计算步骤 149

5.6多载波微放电仿真 150

5.7矩形波导微放电仿真与分析 153

5.8阻抗变换器微放电仿真与分析 155

5.8.1几何建模 155

5.8.2网格剖分 156

5.8.3计算结果 157

5.9脊波导滤波器微放电仿真与分析 162

5.9.1几何建模 162

5.9.2网格剖分 163

5.9.3计算结果 164

5.10微波开关微放电仿真与分析 167

5.11小结 170

参考文献 170

第6章 电磁粒子仿真方法在行波管收集极模拟中的应用 175

6.1概述 176

6.2行波管工作原理 177

6.3行波管收集极的工作原理 178

6.4收集极的数值模拟算法 181

6.4.1算法的基本原理 181

6.4.2收集极中的二次电子 183

6.5收集极模拟实例 184

6.5.1收集极效率 184

6.5.2模拟实例 186

6.6小结 189

参考文献 189

索引 191