1.2.4 二次电子发射模型

1.2.4 二次电子发射模型

本书采用二次电子发射理论模型对较低能量电子与材料互作用的行为模型进行唯象描述,屏蔽复杂的粒子-材料互作用物理过程,从带电粒子的碰撞能量与碰撞角度出发,根据出射的二次电子产额、能量分布和角度分布建立二次电子发射唯象理论模型。

对于材料二次电子发射,通常采用1989年由Vaughan[48]提出的基于解析拟合方法的经典模型及后续研究者提出的改进模型。近年来,部分研究者开始采用2003年由Furman等[51]提出并修正的唯象模型。

对于介质材料二次电子发射,不考虑电荷的表面积累作用,将出射电子分为真二次电子与背散射电子。采用Pendry等[52]和Sanders等[53]提出的真二次电子模型与Prokopenko等[54]提出的背散射电子模型分别进行描述,目前已广泛应用于航天器带电研究领域。这种模型的优势在于简单易于计算,但是误差较大。

实际应用技术中介质表面SEE发射特性研究所涉及的具体介质材料较为广泛。针对航天器空间应用领域,还需要考虑介质的稳定性和放气特性,所用介质材料的选择受到限制。

表1-2给出了部分航天器系统常用介质的表面二次电子发射特性参数。由于材料表面状态及测试条件不同,不同的课题组与研究人员给出的同种材料SEY测试参数会有一定差异。在本书中针对航天器有效载荷系统中常用金属、介质材料,在国内典型工艺条件下对二次电子发射特性进行了实验测试与相关研究。在表1-2中给出了部分航天器系统常用介质的表面二次电子发射特性参数,供参考。

表1-2 部分航天器系统常用介质的表面二次电子发射特性参数