混合模拟方法模拟电子在固体表面的背散射

计算物理 ›› 2010, Vol. 27 ›› Issue (6): 805-810.

混合模拟方法模拟电子在固体表面的背散射

卓俊, 黄流兴, 牛胜利, 朱金辉

西北核技术研究所, 陕西西安 710024

收稿日期:2009-07-10 修回日期:2009-11-13 出版日期:2010-11-25 发布日期:2010-11-25
作者简介:卓俊(1982-),男,浙江龙泉,研实,硕士,主要从事电子与物质相互作用的蒙特卡罗模拟方法研究,西安市69信箱12分箱710024.

Mixed Monte Carlo Simulation of Electron Backscattering from Solids

ZHUO Jun, HUANG Liuxing, NIU Shengli, ZHU Jinhui

Northwest Institute of Nuclear Technology, Xi'an 710024, China

Received:2009-07-10 Revised:2009-11-13 Online:2010-11-25 Published:2010-11-25

摘要/Abstract

摘要： 将电子输运的直接模拟方法和压缩历史方法相结合,建立能量为50 eV~1 GeV范围的电子在介质中输运的混合模拟蒙特卡罗方法.通过调整散射角参数和损失能量参数控制单次碰撞发生的次数,输运过程中单次碰撞采用直接模拟,在两次直接碰撞之间使用压缩历史方法模拟发生的多次小碰撞过程.利用该方法模拟电子在固体表面的背散射过程,探讨不同计算参数对计算效率和结果的影响,计算不同能量电子在固体表面的背散射系数和出射电子能量分布,计算结果与实验数据符合较好.

关键词: 混合模拟方法, 背散射系数, 能量分布

Abstract: A mixed Monte Carlo algorithm for transport with electrons of energy from 50 eV to 1 GeV is described which combines detailed simulation and condensed simulation.Through adjusting scattering angle and energy loss factors,times of single collisions are decided.In the process,single collisions are simulated with detailed method,and multiple scatterings among single collisions are simulated with condensed method.Results and efficiency of calculation affected by factors mentioned above are discussed.Backscattering on solids induced by incident electrons is simulated.Calculated backscattering coefficients and energy distribution agree with theoretical and experimental results well.

Key words: mixed simulation, backscattering coefficient, energy distribution

中图分类号:

O562.5

卓俊, 黄流兴, 牛胜利, 朱金辉. 混合模拟方法模拟电子在固体表面的背散射[J]. 计算物理, 2010, 27(6): 805-810.

ZHUO Jun, HUANG Liuxing, NIU Shengli, ZHU Jinhui. Mixed Monte Carlo Simulation of Electron Backscattering from Solids[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2010, 27(6): 805-810.

[1]	詹杰民, 扁诗奇, 罗莹莹, 胡文清, 龚也君. 雷诺数为15 000方腔环流的基准解和周期性分析[J]. 计算物理, 2020, 37(4): 413-421.
[2]	高凤玲, 崔国民, 陶乐仁, 华泽钊, 黄晓璜. 全球变暖背景下温室效应的光谱能量分布分析[J]. 计算物理, 2014, 31(3): 343-350.
[3]	张岩, 董刚, 杨银堂, 李跃进. 一种非均匀线型的互连线能量分布模型[J]. 计算物理, 2014, 31(1): 109-114.
[4]	吕少波, 蔺增, 王庆, 巴德纯. 射频辉光放电CH₄等离子体中电子的能量分布[J]. 计算物理, 2011, 28(2): 250-258.
[5]	卓俊, 牛胜利, 黄流兴, 朱金辉. 低能电子在固体表面背散射系数的直接Monte Carlo方法模拟[J]. 计算物理, 2009, 26(4): 586-590.
[6]	王新兵, 徐启阳, 刘儿兀, 谢明杰, 李再光. 高频放电CO₂激光器电子能量分布及输运系数[J]. 计算物理, 1997, 14(S1): 527-529.
[7]	王德真, 宫野, 马腾才. 氩辉光放电中离子轰击阴极的蒙特卡罗模拟[J]. 计算物理, 1993, 10(2): 215-219.
[8]	王琦. 点列图能量分布曲线和几何光学传递函数[J]. 计算物理, 1992, 9(4): 413-414.
[9]	王德真, 刘悦, 马腾才. 低压直流氩放电中电子的能量分布[J]. 计算物理, 1990, 7(4): 448-452.