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题名能散度与发射度模块在太赫兹FWTWT模拟中的应用
被引量：1
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作者
董烨
董志伟
杨温渊
张芳
周海京
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机构
北京应用物理与计算数学研究所
中国工程物理研究院太赫兹研究中心
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出处
《太赫兹科学与电子信息学报》
2013年第5期664-669,共6页
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基金
中国工程物理研究院太赫兹科学技术研究中心资助项目(T2012-050309
T2013-06-0309)
+3 种基金
国家自然科学基金资助项目(1130501)
中国工程物理研究院科学技术发展基金资助项目(2009B0402046
2012B0402064)
国家高技术发展计划资助项目
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文摘
研制了三维全电磁粒子模拟大规模并行程序NEPTUNE3D的能散度和发射度模块,主要用于评估电子出射速度和方向分布对太赫兹折叠波导行波管(FWTWT)性能的影响。将能散度和发射度模块应用到0.22 THz的FWTWT器件粒子模拟中,结果表明:能散度主要通过改变器件束压范围,使其偏离束波互作用共振电压范围,导致器件性能下降;发射度反映电子发射角的发散,同时影响纵向与横向电子速度,电子横向速度的增加导致其更易碰撞通道内壁,使电子总数下降,导致器件性能下降;若束压保持不变,电子横向速度的增加势必导致轴向速度的减小,破坏束波同步条件,导致器件性能进一步下降。
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关键词
三维全电磁粒子模拟
能散度与发射度模块
太赫兹折叠波导行波管
大规模并行计算
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Keywords
3-d fully electromagnetic and particle in cell simulation
kinetic and angular spreadmodules
Terahertz Folded Waveguide Traveling Wave Tube
massively parallel computation
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分类号
TN385
[电子电信—物理电子学]
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题名新型电荷守恒算法在大规模粒子模拟中的应用
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作者
董烨
董志伟
周海京
杨温渊
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机构
中国工程物理研究院北京应用物理与计算数学研究所
中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心
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出处
《太赫兹科学与电子信息学报》
2016年第4期574-580,585,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(11305015,11475155,61201113,11371067)
中国工程物理研究院太赫兹科学技术研究中心基金资助项目(T2014-06-0309)
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文摘
介绍了一种粒子沿折线(zigzag-line)运动的守恒型PIC算法在自编三维全电磁粒子模拟大规模并行程序NEPTUNE3D中的实现与应用情况。相对于经典PIC算法,该算法不需要修正电场,可以避免大型矩阵求逆问题,使得程序鲁棒性更高;相对其他守恒型算法,该算法不需判断语句,代码执行效率更高,更适合大规模并行计算环境。通过与经典PIC算法对比,给出采用zigzag-line守恒型PIC算法的NEPTUNE3D程序对磁绝缘线振荡器天线一体化模型与太赫兹折叠波导行波管2个实际算例的验证测试结果、应用效果,结果表明:zigzag-line守恒型PIC算法模拟结果正确可靠,相对经典PIC算法,大大缩短了计算时间,显著提升了器件模拟设计效率。
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关键词
高功率微波
全电磁粒子模拟
束波互作用
电荷守恒型算法
大规模并行计算
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Keywords
high power microwave
fully electromagnetic particle-In-cell simulation
beam-wave interaction
charge-conservation method
large-scale parallel computation
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分类号
O441.1
[理学—电磁学]
TN752
[电子电信—电路与系统]
TN124
[电子电信—物理电子学]
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