作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月

空间电荷效应给基于电子束的技术发展带来了重大挑战。在本研究中，我们使用一维多片层模型和二维粒子模拟（PIC）方法，研究了空间电荷效应对真空二极管中短脉冲束流轮廓演化的影响。分析了不同初始轮廓（方顶、梯形或高斯型）、电荷密度和脉冲宽度的影响。我们考察了随着脉冲长度减小的电流密度极限，以及束流穿越间隙时产生的畸变。研究发现，对于相同的总电荷量，方顶、梯形和高斯型脉冲经历的畸变程度相近，其中高斯型脉冲由于其形状分布更宽，表现出稍大的畸变（尤其是在较长脉冲长度和较小电荷密度的情况下）。脉冲长度越短，畸变...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于真空二极管中短脉冲电子束动力学的研究虽然属于基础物理范畴，但其对空间电荷效应的深入分析对我司高功率电力电子器件的研发具有一定的参考价值。 在光伏逆变器和储能变流器的核心功率模块中，高频开关过程中会产生瞬态电荷积累现象，虽然工作机理与真空二极管不同，但空间电荷效应导...