3.5 具有微结构磁性介质SEY实验验证
磁性介质（尤其是微波旋磁性铁氧体）一般烧结制成，具有硬度和脆度高、耐高温、耐腐蚀的物理化学特性。本节通过表面微加工工艺，探索在铁氧体表面加工和制备具有一定形貌的微结构，对铁氧体SEY模拟结果进行实验验证。
对于铁氧体介质材料，用于金属材料表面微结构制备的化学刻蚀、物理磁控溅射和微图形光刻等工艺均不再适用。通过优选工艺，采用高温激光烧蚀的方法在铁氧体表面进行微结构加工与制备。相较于化学制备方法，激光烧蚀技术具有不带来额外的化学物质沾污的优势；与其他物理制备方法相比，激光烧蚀技术具有强度高、可控性强、形成孔隙均匀等优势。
采用波长为1 064 nm的脉冲式红外光纤激光器对铁氧体介质样片表面进行处理，激光器最大加工功率为20 W，最小束斑直径为10 μm。
针对3.4.3节的模拟结果，采用大深宽比的微结构形貌对铁氧体表面的SEY特性进行调控，并对模拟结果进行实验验证。结合脉冲式红外光纤激光器的输出功率最大值和铁氧体介质材料，在铁氧体表面形成深度约为310 μm、宽度约为162 μm的周期性圆柱形微结构，微结构表面孔隙率ρ约为50%。
采用图3-2所示的介质二次电子发射特性测量平台，对平滑表面铁氧体和具有微结构表面铁氧体进行测试。图3-15所示为平滑表面铁氧体SEY测试曲线、具有微结构铁氧体SEY模拟曲线与实验测试曲线，此时实验测试垂直入射情况，电子入射角度为0°。
图3-15 具有微结构铁氧体SEY模拟结果与测试结果对比（附彩图）
由图3-15可知，当在铁氧体表面构建深宽比Sr≈2的圆柱形微结构阵列时，可实现SEY的有效抑制，整体能量范围内的SEY均有效降低。其中，最大SEY δmax0与平滑表面相比从2.65下降至1.58，第一能量点E1与平滑表面相比从25 eV增加至60 eV。这验证了深宽比Sr≈2的圆柱形微结构对磁性介质材料二次电子发射的有效抑制。
与此同时，具有微结构表面SEY的蒙特卡洛模拟结果与实验结果在整个能量范围内吻合良好。其中，δmax0误差值小于7%，SEY最小误差值仅为0.6%，且在整个能量范围内具有相同的SEY变化趋势。由此，验证了混合电磁场作用条件下SEY蒙特卡洛模拟方法用于具有微结构磁性介质表面电子轨迹追踪与SEY计算的有效性。