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particle-in-cell with monte carlocollisions Gun Code Simulations of a Surface-Conversion H^(−)Ion Source

Communications in Computational Physics 2008年第8期4卷 659-674页

作者： E.Chacon-Golcher K.J.Bowers Los Alamos National Laboratory Los AlamosNM 87545USA Los Alamos National Laboratory Guest Scientist currently at D.E.Shaw&CompanyNew YorkNY 10036USA.

We present an extended update on the status of a particle-in-cellwithmonte carlo collisions(PIC-MCC)gun code developed at LosAlamos for the study of surfaceconverter H−ion *** programis fully *** of the program’s features include:solution of arbitrary electrostatic and magnetostatic fields in an axisymmetric(r,z)geometry to describe the self-consistent time evolution of a plasma;simulation of a multi-species(e^(−),H^(+),H^(+)_(2),H^(+)_(3),H^(−))plasma discharge from a neutral hydrogen gas and filament-originated seed electrons;full 2-dimensional(r,z)3-velocity(v_(r),v_(z),vφ)dynamics for all species;detailed collision physics between charged particles and neutrals and the ability to represent multiple smooth(not stair-stepped)electrodes of arbitrary shape and voltage whose surfaces may be secondary-particle emitters(H^(−)and e^(−)).The status of this development is discussed in terms of its physics content and current implementation details.

关键词： Negative hydrogen ion source simulation particle-in-cell with monte carlo collisions low temperature plasma simulation

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