[发明专利]一种快速确定部件微放电阈值的时域数值模拟方法

权利要求书

1.一种快速确定部件微放电阈值的时域数值模拟方法，其特征在于，包括：

建立描述部件最小尺寸结构的三维几何模型，并将所述三维几何模型剖分成多个六面体网格；

确定三维几何模型的边界和材料属性，以及材料的二次电子发射特性参数；根据三维几何模型的工作中心频率f₀和三维几何模型的电磁波输入端口几何特性，通过求解麦克斯韦方程，得到一个时间周期T₀内三维几何模型中所有六面体网格中的电场分布E_i和磁场分布B_i；其中，T₀＝1/f₀，i＝1,…,n，n为六面体网格的个数；

采用宏粒子模拟空间中的自由电子，定义宏粒子的初始能量、电荷量、质量、初始分布状态和初始运动方向；建立宏粒子链表，并进行宏粒子链表初始化；

基于三维几何模型、三维几何模型的边界和材料属性、材料的二次电子发射特性参数、以及宏粒子链表，从微放电阈值扫描功率起始值P₀开始，进行微放电阈值数值模拟。

2.根据权利要求1所述的快速确定部件微放电阈值的时域数值模拟方法，其特征在于，材料属性，包括：介电常数ε_r，磁导率μ_r和电导率σ。

3.根据权利要求2所述的快速确定部件微放电阈值的时域数值模拟方法，其特征在于，二次电子发射特性参数，包括：二次电子发射系数δ_se、δ_se对应的入射电子能量值E_m、二次电子发射系数为1时对应的入射电子能量值E₁和E₂。

4.根据权利要求3所述的快速确定部件微放电阈值的时域数值模拟方法，其特征在于，宏粒子链表中记录有：每个宏粒子的运动速度矢量与位移矢量。

5.根据权利要求4所述的快速确定部件微放电阈值的时域数值模拟方法，其特征在于，宏粒子链表初始化，包括：确定宏粒子的初始位移矢量随机分布在微放电数值模拟区域，初始运动速度为零；确定所有六面体网格中总的宏粒子数目初始值为N₀。

6.根据权利要求5所述的快速确定部件微放电阈值的时域数值模拟方法，其特征在于，还包括：定义：三维几何模型内部的中空区域为微放电数值模拟区域；微放电数值模拟区域的材料为真空；微放电数值模拟时间步长为NΔt；微放电阈值扫描功率起始值为P₀、功率扫描精度为a，微放电数值模拟时间为T₁；其中，Δt表示三维几何模型的时间步长，N为大于或等于1的整数。