CST粒子束耦合仿真

MrL1

CST粒子工作室可以实现电磁场、PTS、PIC之间的耦合；粒子面损耗与热求解器耦合。

电磁场耦合
. ]# q! T! y* L% V0 ?
3 h) Q8 k- I# @; G" l0 V6 U( Z' WCST粒子工作室是专门用来模拟带电粒子通过电磁场的轨迹的。计算轨迹采用以下三种技术中的一种(或多种):

1.经典电磁场计算
$ D2 N0 z/ s" E
# a  z9 F) c- _; M2 D+ oCST粒子工作室可以用EM的低频和高频求解器作为输入。
8 Q! K) E7 I7 h9 X1 i- G
" ]# ?- b/ Q' S( T# Q-Electrostatics Solver静电场低频求解器：一般电子枪中计算加速场、阴极射线管中束流导向单元的偏转静电场。

. ~9 ~; [9 v, @( D' r. a/ p-Magnetostatics Solver静磁场低频求解器：耦合磁体用，螺线管、多极磁体等。
) G+ ~: I4 ~+ u" a2 y4 w
-Eigenmode Solver本征模高频求解器：计算腔内谐振场。
' F: y1 W* n% I, Q
; i: Y9 A; }8 O; ?. Y7 B4 c( S6 I5 Y-Time Domain Solver时域高频求解器：用3D场监视器追踪粒子。典型的应用是次级电子倍增分析。

, f# [. v! x  k- v2. 解析定义磁场

, {  f! f* K/ r5 j直接定义静电解析H和B场分布。有如下几种方式：
! Z9 G" p- g$ _9 F. j
-直接定义整个求解域内H的恒定值

% l6 O) e  S; F. \5 `# n-直接定义整个求解域内B的恒定值

  U9 J0 R" ^# e1 u-旋转对称磁场，其特征是沿全局或局部坐标系的Z轴定义的一维切向磁化矢量。

- ]9 K. l+ K& E沿着Z轴的B值直接定义：

6 R9 {$ q: G! F2 Z8 }特定一个Z轴位置的B平面云图，这样就很直观了：

3. 导入- ASCll或从其他project中

2 o# V! Y9 V5 @3 u; H/ f0 }' J从ASCIl文件或从另一个CST project中导入。导入的多个场可以叠加。在Simulation- Sources and loads- Source field -Import External field中导入:

可以导入本征模，E， H或B，网格可以不同。

2 J7 v, |. n( h& ^! t/ B6 e7 H; LParticle InteRFaces粒子接口

$ ^" X" U$ q( [# |0 l0 H/ g8 G粒子接口用于耦合PTS、PIC仿真project。有两种类型的接口可用：Export Interface和Import Interface。
( }% s7 K, z) N. V  f1 g5 z) h5 n! K# c
, b4 N: e$ O0 j- q7 k假设有一个电子枪project，它必须通过使用粒子接口连接到后续的PIC或PTS项目，大致步骤如下:

: y% [. I+ r! H- w. N6 D! ^, D1.打开电子枪project

2.定义一个Exprot Interface

3.运行电子枪project的计算，生成.pio粒子数据文件

8 a% ?3 H) o4 Y, B. O/ X4 S4.打开后续的PIC project

5.定义Import Interface

  h* J1 \% b: b, ?& |8 \& H# P6.运算后续的PIC project
; N/ j1 a6 d/ h& G
. c. q6 a* U) D8 W/ F/ w导出粒子束面损耗
1 i7 t( U, _& ^7 r$ T4 p
粒子与物质面接触产生损耗。例如，对于医疗应用来说，这是一个非常关心的内容。设置这个也很简单，在求解器设置中打勾：

' `( |1 K3 t% T3 J6 L5 Q, M% Y7 q由于热耦合用到的是平均功率，因此必须定义时间周期。

cyberbot8

CST粒子工作室可以实现电磁场、PTS、PIC之间的耦合；粒子面损耗与热求解器耦合
/ G( t5 e6 a# e$ ]8 j' [4 E3 e. e9 k

land

由于热耦合用到的是平均功率，因此必须定义时间周期

Blah

粒子接口用于耦合PTS、PIC仿真project
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