利用数值计算与粒子模拟两种方法,结合实际的实验数据,对高功率微波二极管中相对论电子束与背景气体相互作用碰撞产生的等离子体密度进行了研究.研究结果表明:碰撞产生的等离子体密度数值计算结果与粒子模拟结果基本一致,背景气压在0.01 Pa-0.05 Pa时,碰撞产生的等离子体密度在4-12×109cm-3.即便在考虑电子离子复合的情况下,数值计算结果与粒子模拟结果依然符合得很好.另外,粒子模拟结果表明:随着气压的增加,等离子体密度呈现先增大再减小然后又逐渐增大的过程,在气压为20 Pa附近呈现一个驼峰点.与单纯的数值模拟不同,采用实际的实验数据对碰撞产生的等离子体密度进行模拟,对于研究等离子体对二极管及其高功率微波器件的影响具有重要的参考价值.
相对论电子束 等离子体 数值计算 粒子模拟