1 中国工程物理研究院电子工程研究所,四川绵阳,621900
2 北京大学 重离子物理研究所,北京,100871
3 电子科技大学 高能电子学研究所,四川 成都,610054
基于等离子体的爆炸发射模型,利用自洽的2.5维的胞中粒子(PIC)模拟程序MAGIC模拟了平板型磁绝缘离子二极管中电子和质子的动力学特性.给出了电压为300kV,外加磁场为2倍临界磁场情况下的二极管特性,阴阳极间隙中带电粒子的空间和相空间分布,以及净电荷密度分布和电场分布,结果表明,引出束流密度比单离子Child-Langmuir公式计算的结果大5倍;外加磁场导致在阴极附近形成虚阴极.空间电荷使得阴阳极间隙中电场扰动和增强.
脉冲高功率离子束 磁绝缘离子二极管 爆炸发射 胞中粒子模拟 High power pulsed ion beam Magnetically insulated ion diode Explosive emission Particle-in-cell simulation
简要讨论了强脉冲离子束与金属靶材料相互作用的理论模型,以此为基础应用数值计算的方法模拟计算了离子能量为1.0MeV和300keV,束流密度分别为10A/cm2,50A/cm2和100A/cm2的质子束与金属铝靶材料相互作用时的热力学效应,给出了铝在辐照后内部的温度分布、温度梯度分布,以及温度变化速率(加热速率与冷却速率)、热激波的产生与传播过程及应力等模拟计算结果。
强脉冲离子束 热力学效应 数值模拟 材料表面改性 intense pulsed ion beam thermal mechanical effects computer simulation surface modification of materials
