全电磁粒子模拟算法研究及软件研制进展

摘要：

全电磁粒子模拟方法通过求解电磁场与带电粒子之间的非线性相互作用,广泛应用于真空电子器件的数值模拟研究及参数优化设计,也能用于高能带电粒子产生电磁脉冲等物理现象的模拟研究.本文作者所在团队在全电磁粒子模拟算法研究、软件研制及应用等方面开展了系列工作,取得的进展有:(1)开展了 2.5维全电磁粒子模拟算法研究及软件研制,提出 了基于2.5维粒子模拟算法及并行遗传算法的真空电子器件优化方法,研制的软件已应用于真空电子器件的设计和优化;(2)完成了 3维并行全电磁粒子模拟算法研究及软件研制,采用共形网格模拟3维复杂真空电子器件结构,具备超大规模并行计算能力,已应用于真空电子器件的3维数值模拟研究;(3)开展了基于时域间断有限元的全电磁粒子模拟算法研究,研制 了基于该方法的全电磁粒子模拟软件,大幅提高了全电磁粒子模拟方法计算复杂结构的能力.

关键词：全电磁粒子模拟算法、真空电子器件、共形电磁场计算、时域间断有限元、蒙特卡罗

所属期刊栏目：14

分类号：TN125;O411(真空电子技术)

资助基金：国家重点研发计划2020YFA0709800

在线出版日期：2023-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1-11,74