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低能电子输运的直接模拟和连续减速算法比较

卓俊  黄流兴  牛胜利  朱金辉  
【摘要】:为了比较直接模拟蒙特卡罗方法和连续减速蒙特卡罗方法对低能电子在介质中输运的模拟特性,本文对这两种方法分别进行了计算分析。两种方法的弹性散射均使用Dirac-Hartree-Fock(DHF)原子势函数下的Mott截面描述;在直接模拟方法中,非弹性散射用广义振子强度(GOS)模型描述,连续减速方法中的能量损失用Joy方法修正的Bethe方程进行计算。使用上述两种方法模拟了能量范围为100 eV~10 000 keV的电子在典型固体Al,Si和Au表面的背散射,经过对计算结果的比较发现两种方法在低能情况下都有较高的计算效率,并且计算给出的背散射系数均与实验数据相吻合,但在背散射电子能谱中存在着一定差异。通过分析表明,没有考虑次级电子发射的连续减速方法在一些物理量计算中存在着偏差,而此时选用直接模拟方法可以给出较好的计算结果。

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