时间分步平均法求解1D LPIC中的电流密度

在一维(1D)的激光等离子体仿真(LPIC)中,提出了一种针对粒子有效停留时间、对格点附近不同位置的粒子采用不同的分配权重进行分步求解的时间分步平均方法,即在格点分布方向(激光传播方向,x方向)电流密度由电流连续性方程求出,在垂直方向(y与z方向),用时间分步平均法求解电荷平均密度ρ,然后利用J_(y)=ρv_(y)和J_(z)=ρv_(z)求解电流密度的方法。在粒子云一阶权重分配的情况下,该方法得到的电流密度与大多数LPIC一阶电流密度一致。

100 keV直流光阴极电子枪接入真空电极后的电场仿真

采用三维电场仿真软件对100 keV超快电子衍射装置的直流光阴极电子枪在接入真空电极后的整体电场进行仿真,观察真空电极的工作特性及其对电子枪的影响.仿真结果表明,高压导线与真空电极连接的金属球表面电场约为4 kV/mm,处于易引发电晕放电的范围,放置PVC保护罩可阻挡其发展至空气击穿;真空电极大气压侧的陶瓷表面电场维持一较小值,不会发展出沿陶瓷表面的沿面放电;进入真空腔部分的电极导线表面电场最大值接近17 kV/mm,远超过电子枪阴极和阳极表面,极容易产生真空电子发射而导致真空击穿.在真空电极导线外套5 mm半径表面光滑金属长圆柱可有效降低表面电场,陶瓷材质效果更好,但由于陶瓷存在高电压下的间隙击穿和气孔击穿,陶瓷加工需严格.

LPIC中的归一化与洛伦兹变换

利用PIC方法进行激光等离子体仿真(LPIC)时,若取归一化与入射激光有关,归一化后物理量的洛伦兹变换式需要根据入射激光而定.