电子碰撞电离蒙特卡罗模型的非等权重宏粒子修正方法技术

本发明专利技术属于离子推进器放电室中电子碰撞电离的蒙特卡罗模拟领域，具体为电子碰撞电离蒙特卡罗模型的非等权重宏粒子修正方法。本发明专利技术针对不同权重宏粒子之间相碰撞的情况做了改进修正，通过引入了一个电离碰撞权重基准值w

【技术实现步骤摘要】
电子碰撞电离蒙特卡罗模型的非等权重宏粒子修正方法


[0001]本专利技术属于离子推进器放电室中电子碰撞电离的蒙特卡罗模拟领域。在采用蒙特卡罗模型模拟离子推进器放电室中电子碰撞电离过程时，针对系统内参与碰撞的宏粒子权重不一样的情况，通过引入一个电离碰撞权重基准值，在计算电离碰撞时增加了碰撞修正，具体为电子碰撞电离蒙特卡罗模型的非等权重宏粒子修正方法。

技术介绍

[0002]随着航天技术的快速发展，空间任务对航天推进器的工作效率和工作寿命的要求越来越高。在诸多航天推进器中，离子推进器由于其高比冲、高效率、长寿命、体积小等优点，成为当下发展最好，应用最广泛的推进器之一。放电室作为离子推进器核心组件之一，是等离子体产生的主要区域，其工作效率直接影响推进器的性能。然而，离子推进器放电室内的物理过程较为复杂，许多放电机制还不甚清楚，限制了对其进一步的优化和改进性。实验研究一般采用探针对放电参数进行测量，较为直观，但存在一定的局限性。而随着计算机技术的快速发展，数值模拟技术已经成为离子推进器放电室研究的重要补充手段，其有效利用可大大提高研发效率、缩短研制周期本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子碰撞电离蒙特卡罗模型的非等权重宏粒子修正方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、首先在模拟开始前设置好电离碰撞权重基准值w
bm
，w
bm
小于或等于系统中的最小宏粒子权重；步骤2、计算碰撞网格内宏电子的最大碰撞概率P
e
；步骤3、计算碰撞网格内各宏电子修正后的电离碰撞次数之和N
c,m
；步骤4、遍历碰撞网格内参与电离碰撞的宏电子，分别对其进行电离碰撞处理；步骤5、对所有的碰撞网格执行上述步骤2
‑
4，即可完成本轮碰撞时刻的电子碰撞电离模拟。2.如权利要求1所述电子碰撞电离蒙特卡罗模型的非等权重宏粒子修正方法，其特征在于：所述步骤1设置的电离碰撞权重基准值w
bm
等于系统中的最小宏粒子权重。3.如权利要求1所述电子碰撞电离蒙特卡罗模型的非等权重宏粒子修正方法，其特征在于，所述步骤3具体为：将碰撞网格内第j个宏电子的权重w
j
除以电离碰撞权重基准值w
bm
得到第j个宏电子的碰撞修正数N
e,j
，累加得到碰撞网格内所有宏电子的碰撞修正数之和N
e,m
，并将其乘以步骤2所得最大碰撞概率P
e
后取整，得到修正后的碰撞网格内电离碰撞次数之和为N
c,m
= [N
e,m
P
e
]；在计算修正后的电离碰撞次数之和时，若出现电离碰撞次数小于1的情况，积累本轮的碰撞概率至下一碰撞时刻，直到碰撞发生。4.如权利要求1所述电子碰撞电离蒙特卡罗模型的非等权重宏粒子修正方法，其特征在于，所述步骤4具体为：步骤4
‑
1、对于当前选取的宏电子j构造其电离碰撞排列p
n
，n代表与宏电子j发生电离碰撞的离子价；步骤4
‑
2、计算宏电子j修正后的电离碰撞次数N
c,j
；步骤4
‑
3、根据电离碰撞排列p
n
对入射宏电子j进行N
c,j
次电离碰撞处理；步骤4
‑
4、更新碰撞网格内电离碰撞次数之和N
c,m
。5.如权利要求4所述电子碰撞电离蒙特卡罗模型的非等权重宏粒子修正方法，其特征在于，所述步骤4
‑ꢀ
2具体为：取一个范围为[0,1]的随机数R1，乘以宏电子j的碰撞修正数N
e,j
，得到宏电子j的修正后的电离碰撞次数为N
...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷雳，金晓林，黄桃，李斌，杨中海，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：