[发明专利]一种离子推力器屏栅极溅射刻蚀仿真分析方法

权利要求书

1.一种离子推力器屏栅极溅射刻蚀仿真分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤l：根据推力器最大引出束流、工质利用率和几何结构参数、工作电气参数，计算放电室内中性气体密度和最大等离子体密度；

步骤2：根据等离子体密度，确定计算区域中电子、离子的空间步长和时间步长；

步骤3：求解麦克斯韦方程组，得到计算区域内的磁场分布和对应每个网格节点上的磁感应强度；

步骤4：求解泊松方程，得到计算区域内的静电场分布、自洽电场分布和总电场分布；

步骤5：利用牛顿第二定律，对阴极发射的原初电子进行加速，经过加速后的电子和计算区域内的中性气体进行碰撞，产生二次电子和一价氙离子；

步骤6：阴极发射的原初电子和一次电离碰撞产生的二次电子和中性气体一价氙离子再次电离碰撞产生二价氙离子；

步骤7：通过跟踪二价氙离子，获得二价氙离子对屏栅极表面的轰击溅射刻蚀过程，得到溅射刻蚀速率；

步骤8：根据收敛条件，即自洽电场变化率＜0.05％，判断程序是否收敛，若收敛，输出稳态计算结果，反之，回到步骤4，继续计算。

2.如权利要求1所述的离子推力器屏栅极溅射刻蚀仿真分析方法，其特征在于，所述步骤1中推力器为静电型离子电推力器。

3.如权利要求1所述的离子推力器屏栅极溅射刻蚀仿真分析方法，其特征在于，原初电子与中性原子之间的碰撞包括弹性碰撞、激发碰撞、一次电离碰撞以及二次电离碰撞。

4.如权利要求1所述的离子推力器屏栅极溅射刻蚀仿真分析方法，其特征在于，步骤6中二价氙离子的类型为轰击屏栅极表面的高能离子。

5.如权利要求1所述的离子推力器屏栅极溅射刻蚀仿真分析方法，其特征在于，步骤7中，利用粒子跟踪的方法，通过跟踪二价氙离子的运动，得到单个二价氙离子的产生、运动行为和其对屏栅极表面的轰击溅射刻蚀过程。