SPARK3D次級電(diàn)子倍增和電(diàn)暈分(fēn)析

Spark3D 是一(yī)種獨特的仿真工(gōng)具，用于确定各種無源設備内的 RF 擊穿功率級别，包括空腔、波導、微帶和天線。來自 CST Studio Suite® 仿真的場結果可以直接導入到 Spark3D，以分(fēn)析真空擊穿（次級電(diàn)子倍增）和氣體(tǐ)放(fàng)電(diàn)。這樣，Spark3D 就能計算設備在不導緻放(fàng)電(diàn)效應的前提之下(xià)可以處理的最大(dà)功率。

确定任何部件的 RF 擊穿功率級别的典型近似法都有意設置得非常保守。Spark3D 所基于的高級方法以數字方式分(fēn)析擊穿現象，可預測出更真實的擊穿功率級别，進而改進設計餘量。

Spark3D 的主要功能包括：

• 從 EM 解算器中(zhōng)導入電(diàn)磁 (EM) 場。

• 自動确定擊穿功率阈值。

• 可以定義分(fēn)析框，以便選擇要分(fēn)析的關鍵區域。

• 實時輸出界面具有豐富的仿真數據，采用表格、圖解和 3D 視圖形式。

Spark3D 是 CST Studio Suite® 的一(yī)個可選部分(fēn)，也可單獨提供。

次級電(diàn)子倍增效應是在真空條件下(xià)，由于電(diàn)子雪崩的形成而發生(shēng)的一(yī)種微波擊穿放(fàng)電(diàn)。高能電(diàn)子在與設備壁體(tǐ)發生(shēng)碰撞時會形成電(diàn)子雪崩，進而釋放(fàng)出次級電(diàn)子。這樣會導緻電(diàn)子等離(lí)子體(tǐ)的形成，進而降低部件的響應能力。

通過使用 Spark3D，用戶可以在考慮 3D EM 場分(fēn)布的情況下(xià)對次級電(diàn)子倍增效應執行完全數字式的仿真。此過程包括在部件内發射電(diàn)子、追蹤其軌迹，并檢查電(diàn)子數量在一(yī)段時間内的演變。

氣體(tǐ)放(fàng)電(diàn)（又(yòu)稱爲電(diàn)暈放(fàng)電(diàn)或離(lí)子擊穿）是充氣部件内由于電(diàn)子雪崩的形成而發生(shēng)的一(yī)種擊穿放(fàng)電(diàn)。電(diàn)子撞擊氣體(tǐ)分(fēn)子造成電(diàn)子雪崩，從而導緻離(lí)子化。這樣會造成電(diàn)子等離(lí)子體(tǐ)的出現，進而降低部件的響應能力，最終甚至可能造成損壞。

通過使用 Spark3D，用戶可以在考慮 3D EM 場分(fēn)布的情況下(xià)對電(diàn)暈效應執行完全數字式的仿真。此過程包括解算部件内的自由電(diàn)子連續性方程式，并檢查在特定輸入功率級别下(xià)，此密度是否會随着時間的推移而升高。