[发明专利]一种确定同轴结构微放电阈值的方法

摘要

一种确定同轴结构微放电阈值的方法，确定同轴结构中的电子运动轨迹及电子运动速度；将出射速度满足的麦克斯韦分布的概率转化为渡越时间的联合概率密度函数；分别对四类概率密度函数进行最大值和单调性处理，得到处理后的联合概率密度函数；将电子的碰撞动能作为材料的二次电子发射特性的入射电子能量，获得该渡越时间下电子碰撞时产生的二次电子倍增函数；构建微放电时电子数目满足的稳态方程；通过求解稳态方程中有效二次电子倍增率，判断该电压是否会发生微放电；采用二分法逐步计算下一电压的有效倍增率，该有效倍增率为1时对应的电压即为微放电阈值。本发明能够获得准确的微放电阈值，同时获得阈值的速度快。

主权项

一种确定同轴结构微放电阈值的方法，其特征在于实现步骤如下：(1)根据电子在同轴结构中所受到的电场力和磁场力，由电子运动满足的Newton‑Lorentz方程确定同轴结构中的电子运动轨迹及电子运动速度；(2)根据电子完成碰撞时出射速度与渡越时间的一一对应性，将出射速度满足的麦克斯韦分布的概率转化为渡越时间的联合概率密度函数；(3)根据电子的初始位置和发生的碰撞类型，将步骤(2)得到的联合概率密度函数分为四类：内径单边、内径双边、外径单边与外径双边，结合步骤(1)中的电子运动轨迹，分别对所述四类概率密度函数进行最大值和单调性处理，得到处理后的联合概率密度函数；所述电子初始位置分为：内径出射和外径出射；所述碰撞类型包括：双边碰撞和单边碰撞；(4)利用步骤(1)得到的电子运动速度，建立电子碰撞动能与渡越时间的关系，将电子的碰撞动能作为材料的二次电子发射特性的入射电子能量，获得该渡越时间下电子碰撞时产生的二次电子倍增函数；(5)基于发生微放电时相邻两次碰撞的电子出射相位分布稳定的基础，根据步骤(3)得到的处理后联合概率密度函数与步骤(4)得到的二次电子倍增率函数构建微放电时电子数目满足的稳态方程；通过求解稳态方程中有效二次电子倍增率，判断该电压是否会发生微放电；采用二分法逐步计算下一电压的有效倍增率，该有效倍增率为1时对应的电压即为微放电阈值。