時域有限差分法中三維永磁結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬算法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、自20世紀70年代第一款粒子模擬軟件MAGIC研制以來，粒子模擬軟件日益成熟，數(shù)值模擬方法在研制真空電子設(shè)備方面發(fā)揮著越來越關(guān)鍵的作用，它為真空電子設(shè)備的驗證和優(yōu)化，縮短研發(fā)周期，減少整管硬件實驗和經(jīng)費開銷，實現(xiàn)真空電子設(shè)備的“一次成功”奠定良好的基礎(chǔ)。許多真空電子設(shè)備是利用永磁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生磁場，然而大多數(shù)的粒子模擬軟件是通過導入磁場數(shù)據(jù)來設(shè)置靜磁場的，其自身并沒有計算永磁結(jié)構(gòu)的模塊，這樣就加大了模擬計算難度。因此，在學校自主開發(fā)的全電磁粒

2、子模擬軟件CHIPIC中實現(xiàn)永磁結(jié)構(gòu)的計算模塊就有著很重要的現(xiàn)實意義。
　　CHIPIC采用的是時域有限差分（FDTD）和粒子模擬（PIC）算法。論文首先研究了時域有限差分算法和永磁體的有限差分格式，討論了靜磁場在不同情況下的邊界條件以及將永磁差分格式與時域有限差分算法相結(jié)合，將這一理論運用到CHIPIC軟件開發(fā)之中，添加了永磁結(jié)構(gòu)計算模塊。然后通過模擬計算了幾種不同類型的永磁結(jié)構(gòu)，將CHIPIC模擬得到的結(jié)果與采用其它成熟軟件模

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