[发明专利]一种基于电子诱发的充放电模拟器

摘要

本发明提供一种基于电子诱发的充放电模拟器，所述的模拟器包括：电子源（1）、屏蔽体（2），放电样品（6）和真空泵（11），所述电子源（1）发射的电子束（3）通过屏蔽体（2）形成的真空腔（4）注入到放电样品（6）上，放电样品（6）一面有背电极（7），放电传导电缆（9）穿过屏蔽体（2）与背电极（7）连接，放电传导电缆（9）由绝缘层（10）包裹，放电样品（6）固定在样品台（5）上，样品台（5）在控制导轨（8）上可以滑动，控制导轨（8）一端固定在屏蔽体（2）内部，屏蔽体（2）外部还有真空泵（11）和接地线（12）；本发明利用电子源发射的不同能量和通量的电子，注入到放电样品上，当样品内部电场超过放电阈值时发生放电现象，再将放电脉冲传导到被测器件或系统。

主权项

1.一种基于电子诱发的充放电模拟器，其特征在于，所述的模拟器包括：电子源(1)、屏蔽体(2)，放电样品(6)和真空泵(11)，所述电子源(1)发射的电子束(3)通过屏蔽体(2)形成的真空腔(4)注入到放电样品(6)上，放电样品(6)一面有背电极(7)，放电传导电缆(9)穿过屏蔽体(2)与背电极(7)连接，放电传导电缆(9)由绝缘层(10)包裹，放电样品(6)固定在样品台(5)上，样品台(5)在控制导轨(8)上可以滑动，控制导轨(8)一端固定在屏蔽体(2)内部，屏蔽体(2)外部还有真空泵(11)和接地线(12)，所有与屏蔽体(2)的连接均为真空密封连接；所述基于电子诱发的充放电模拟器依据的放电理论模型为：对于单能谱电子，即电子枪或加速器发射的电子，放电样品(6)电荷层附近电场强度：对于放射源发射的电子，电子能量范围基于CSDA(Continuous Slow Down Approximation)假设,入射电子能量损失与入射深度变化为dE_b/dR,并假设所有电子在厚度R_E能量全部耗尽，R_E处的电场强度可表示为:其中由电子能谱确定，假设没有电子穿透样品，则处电场最大：当内部最大电场满足条件时，发生放电，产生放电脉冲，即电子诱发放电，该模型下，在区域电场将保持为一个常数F'_max，样品表面电位可对电场积分得到:电场能量密度为:样品电场总能量为:从能量表达式可以看出，在给定能谱给定样品材料的情况下，电子诱发放电的强度由样品的面积和厚度决定，总体积越大放电能量越高。