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负氢离子源中多峰磁场形态数值模拟

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王小敏, 杨超, 刘大刚, 王学琼. 2011: 负氢离子源中多峰磁场形态数值模拟, 强激光与粒子束, 23(10): 2767-2772. doi: 10.3788/HPLPB20112310.2767
引用本文: 王小敏, 杨超, 刘大刚, 王学琼. 2011: 负氢离子源中多峰磁场形态数值模拟, 强激光与粒子束, 23(10): 2767-2772. doi: 10.3788/HPLPB20112310.2767
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Wang Xiaomin, Yang Chao, Liu Dagang, Wang Xueqiong. 2011: Numerical simulation on multi-peak magnetic field configuration for negative hydrogen ion source, High Power Lase and Particle Beams, 23(10): 2767-2772. doi: 10.3788/HPLPB20112310.2767
Citation: Wang Xiaomin, Yang Chao, Liu Dagang, Wang Xueqiong. 2011: Numerical simulation on multi-peak magnetic field configuration for negative hydrogen ion source, High Power Lase and Particle Beams, 23(10): 2767-2772. doi: 10.3788/HPLPB20112310.2767
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负氢离子源中多峰磁场形态数值模拟

  • 电子科技大学物理电子学院,成都,610054

Numerical simulation on multi-peak magnetic field configuration for negative hydrogen ion source

  • 摘要: 基于磁荷模型,在有限差分法基础上,推导了3维永磁体数值算法,结合全3维PIC/MCC粒子模拟算法,数值分析比较了外置型和“伞状”型两种特殊形态多峰磁场对电子能量沉积的影响.模拟结果表明:二者都能对粒子起到约束作用且能过滤引出负氢离子,同时二者电子能量分布规律基本一致,都呈现了双电子能态,符合等离子体放电基本机理；外置型过滤磁场对粒子的约束能力更强,能明显产生更多的粒子,总粒子数大约是“伞状”型过滤磁场情况下的4倍；“伞状”型过滤磁场能有效地抑制由磁场不均匀所引起的电子漂移,使产生的负氢离子空间分布更均匀.模拟结果与国外实验结果基本一致.
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出版历程
  • 刊出日期:  2011-10-30

负氢离子源中多峰磁场形态数值模拟

  • 电子科技大学物理电子学院,成都,610054

摘要: 基于磁荷模型,在有限差分法基础上,推导了3维永磁体数值算法,结合全3维PIC/MCC粒子模拟算法,数值分析比较了外置型和“伞状”型两种特殊形态多峰磁场对电子能量沉积的影响.模拟结果表明:二者都能对粒子起到约束作用且能过滤引出负氢离子,同时二者电子能量分布规律基本一致,都呈现了双电子能态,符合等离子体放电基本机理；外置型过滤磁场对粒子的约束能力更强,能明显产生更多的粒子,总粒子数大约是“伞状”型过滤磁场情况下的4倍；“伞状”型过滤磁场能有效地抑制由磁场不均匀所引起的电子漂移,使产生的负氢离子空间分布更均匀.模拟结果与国外实验结果基本一致.

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