Spark3D

次级电子倍增和电晕分析

Spark3D 是一种独特的仿真工具,用于确定各种无源设备内的 RF 击穿功率级别,包括空腔、波导、微带和天线。来自 CST Studio Suite® 仿真的场结果可以直接导入到 Spark3D,以分析真空击穿(次级电子倍增)和气体放电。这样,Spark3D 就能计算设备在不导致放电效应的前提之下可以处理的最大功率。

确定任何部件的 RF 击穿功率级别的典型近似法都有意设置得非常保守。Spark3D 所基于的高级方法以数字方式分析击穿现象,可预测出更真实的击穿功率级别,进而改进设计余量。

Spark3D 的主要功能包括:

  • 从 EM 解算器中导入电磁 (EM) 场。
  • 自动确定击穿功率阈值。
  • 可以定义分析框,以便选择要分析的关键区域。
  • 实时输出界面具有丰富的仿真数据,采用表格、图解和 3D 视图形式。


Spark3D 是 CST Studio Suite® 的一个可选部分,也可单独提供。

次级电子倍增

次级电子倍增效应是在真空条件下,由于电子雪崩的形成而发生的一种微波击穿放电。高能电子在与设备壁体发生碰撞时会形成电子雪崩,进而释放出次级电子。这样会导致电子等离子体的形成,进而降低部件的响应能力。

通过使用 Spark3D,用户可以在考虑 3D EM 场分布的情况下对次级电子倍增效应执行完全数字式的仿真。此过程包括在部件内发射电子、追踪其轨迹,并检查电子数量在一段时间内的演变。

气体放电

气体放电(又称为电晕放电或离子击穿)是充气部件内由于电子雪崩的形成而发生的一种击穿放电。电子撞击气体分子造成电子雪崩,从而导致离子化。这样会造成电子等离子体的出现,进而降低部件的响应能力,最终甚至可能造成损坏。

通过使用 Spark3D,用户可以在考虑 3D EM 场分布的情况下对电晕效应执行完全数字式的仿真。此过程包括解算部件内的自由电子连续性方程式,并检查在特定输入功率级别下,此密度是否会随着时间的推移而升高。