大气环境电子束等离子体参数获取方法

摘要

一种大气环境电子束等离子体参数获取方法，其特点在于：采用多层网格剖分和蒙特卡罗方法处理电子束在大气中的输运和能量损失，考虑了能量损失对气体密度的影响，采用预估‑校正方法动态耦合电子束能量，采用动态扫描方法实现对高能粒子的跟踪。本发明解决了大气环境电子束等离子体参数获取中的多尺度和多物理场难题，并考虑能量损失对传输路径上气体密度的影响，实现了对大气环境电子束等离子体的准确研究。

主权项

一种大气环境电子束等离子体参数获取方法，其特征在于：包括以下步骤：1】建立电子束的传输与碰撞模型；1.1】利用蒙特卡罗方法建立电子束的传输与碰撞模型；1.2】在步骤1.1】所建立的模型中采用多层网格剖分的方法将电子束与空气的作用区域划分为若个气体薄层，各个气体薄层的参数取决于气体压强与温度；2】预估各个气体薄层的温度，并读取大气环境压强；3】校准各个气体薄层的温度，具体步骤包括：3.1】将步骤2】中预估的各气体薄层的温度及大气环境压强代入步骤1】所建立的传输与碰撞模型中，利用输入的预估温度数据初始化气体薄层的参数，利用该模型动态扫描跟踪电子束在气体薄层中的传输过程，并实时记录电子束的能量损失数据；3.2】利用能量损失数据获取电子束作用区域的温度，并以此为校正温度数据取代前一次输入传输与碰撞模型中的温度数据，将其代入步骤1】所建立的传输与碰撞模型中，重新初始化气体薄层的参数；利用该模型动态扫描跟踪电子束在气体薄层中的传输过程，再次记录电子束的能量损失数据；3.3】将相邻两次的能量损失数据进行比较；3.4】如果两者相对误差小于1％，则进行步骤4】，如果两者相差过大，则重复步骤3.2】‑3.3】直至相邻两次的能量损失数据相对误差小于1％；4】根据步骤3】所校正的能量损失数据或各个气体薄层的温度计算等离子体参数。