系统电磁脉冲一维边界层的数值模拟研究

摘要

应用准第一性原理的PIC程序对系统电磁脉冲(SGEMP)一维边界层进行数值模拟—研究无限大介质板法向发射单一能量为2KeV、发射率为3.3e16/cm2/s的光电子,且平板上留下等量正电荷时的SGEMP效应,得出稳态后电子所能到达的最大距离约在4.0cm-5.5cm之间振荡;发射表面z=0处的电荷密度在2.0×104C/m3--8.0×10-6C/m3之间振荡;表面电场值在55kV-70kV之间振荡:边界层达到准稳态的时间约为13.0ns.稳态模拟结果和理论结果可比,且模拟结果较理论结果更加准确、形象地反映出SGEMP一维边界层的形成过程及稳态的精细振荡结构.本文验证了用PIC程序研究SGEMP效应模拟建模的正确性,可进一步研究更加复杂的SGEMP效应,为抗核加固提供数据支持.