金属双边二次电子倍增瞬态演化及饱和特性

摘要

本文利用蒙特卡罗与粒子模拟方法对金属无氧铜材料双边二次电子倍增的瞬时演化特性和饱和物理机制进行了细致数值模拟研究.研究结果表明:二次电子数目、放电电流、放电功率、沉积功率随时间以指数形式快速增长后趋于饱和波动或振荡.随着间隙电压幅值的增加,二次电子数目、放电电流、放电功率、沉积功率均呈现先增加后减小的规律.放电电流波形相对间隙射频电压波形存在延时现象,导致二次电子倍增中存在部分充电过程;随着间隙电压幅值的增加,延时逐步缩短,二次电子倍增逐步转化为稳定放电状态.二次电子倍增发展阶段,射频相位聚焦效应占主导;二次电子倍增过程中存在明显的电子束宽度拓宽现象,当空间电荷效应与射频场对电子的相位聚焦效应平衡时,二次电子倍增进入饱和阶段.二次电子倍增过程中空间电荷场主要起到了两方面作用.首先,空间电荷效应导致电子碰撞相位发散,使电子溢出聚焦相位区间;其次,空间电荷效应导致发射面电场呈现"反场"效应直接阻止了二次电子的发射.