能散度与发射度模块在太赫兹FWTWT模拟中的应用

作     者：董烨 董志伟 杨温渊 张芳 周海京 DONG Ye;DONG Zhi-wei;YANG Wen-yuan;ZHANG Fang;ZHOU Hai-jing

作者机构：北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国工程物理研究院太赫兹研究中心四川绵阳621999 

出 版 物：《太赫兹科学与电子信息学报》 (Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology)

年 卷 期：2013年第11卷第5期

页      面：664-669页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：中国工程物理研究院太赫兹科学技术研究中心资助项目(T2012-050309 T2013-06-0309) 国家自然科学基金资助项目(1130501) 中国工程物理研究院科学技术发展基金资助项目(2009B0402046 2012B0402064) 国家高技术发展计划资助项目 

主　　题：三维全电磁粒子模拟 能散度与发射度模块 太赫兹折叠波导行波管 大规模并行计算 

摘      要：研制了三维全电磁粒子模拟大规模并行程序NEPTUNE3D的能散度和发射度模块,主要用于评估电子出射速度和方向分布对太赫兹折叠波导行波管(FWTWT)性能的影响。将能散度和发射度模块应用到0.22 THz的FWTWT器件粒子模拟中,结果表明:能散度主要通过改变器件束压范围,使其偏离束波互作用共振电压范围,导致器件性能下降;发射度反映电子发射角的发散,同时影响纵向与横向电子速度,电子横向速度的增加导致其更易碰撞通道内壁,使电子总数下降,导致器件性能下降;若束压保持不变,电子横向速度的增加势必导致轴向速度的减小,破坏束波同步条件,导致器件性能进一步下降。