摘要：针对航天有效载荷微波部件频发的微放电现象,采用微陷阱表面构型来抑制微波材料表面的二次电子发射,从而达到微放电抑制效果。通过硅基材料的表面刻蚀和金属Ag的表面溅射获得规整的金属表面微陷阱结构,将表面处理过的金属样品在二次电子发射平台的电子枪20~4 000 e V照射下,采用电流法获得金属微陷阱表面的二次电子产额曲线及抑制特性。此外,通过将表面出射的二次电子分为弹性背散射电子、非弹性背散射电子和本征二次电子,并跟踪电子在陷阱结构内的级联再入射过程,建立表面圆柱孔和矩形槽微陷阱表面的二次电子发射数值模型,模拟结果与测试结果能很好吻合。采用数值模拟的方法构造不同深宽比的微陷阱结构表面,最大二次电子产额、第一交叉能量以及微放电品质因子的变化规律。研究结果表明:陷阱结构的侧壁遮挡效果能有效抑制二次电子从表面发射,并且深宽比越大的表面陷阱结构抑制效果更强,而在相同深宽比情况下,圆柱孔陷阱结构比矩形槽陷阱结构对二次电子的抑制效果更好,此外,陷阱结构的深宽比不仅能使得最大二次电子产额减小、第一交叉能量增大,还会近线性地增大材料的微放电品质因子F。

关键词：二次电子发射 微陷阱结构 微放电 数值分析 

单位：中国空间技术研究院西安分院部级空间微波技术重点实验室; 西安交通大学电子与信息工程学院; 西安交通大学机械工程学院