VSim 專業電磁粒子仿真軟件


-- 加速器應用

    VSim已經用於各種高能加速器和強流加速器中的陰極,加速腔、注入器、電子冷卻等單元的設計,用於研究高能粒子束的運動及其空間電荷效應的影響、背景等離子體對粒子束的影響,腔內尾場的形成等。從而對設計加速腔、冷卻器等部件提供幫助。主要用戶包括費米國家實驗室、阿貢國家實驗室、SLAC國家加速器實驗室、布魯克海文國家實驗室、橡樹嶺國家實驗室等。


1. 加速器電子冷卻模擬 (Proceedings of EPAC08, Genoa, Italy)

相對論重離子對撞機中讓離子束和迎麵飛來的電子束相互作用並導致冷卻,提高離子束的性能。VSim發展了對這種問題的模擬手段,包括新的阻尼力建模工具,用於優化冷卻器的設計。


2. 金剛石陰極模擬(PRL 105, 164801 (2010); J. Appl. Phys. 108, 073712 (2010))

在這個研究中,VSim被用來研究電子在金剛石陰極中的倍增過程。


3. A15 Crab腔模擬

超導射頻腔是加速器中的重要部件,VSim被用於校核 A15 crab腔體並提供更準確的頻率計算和匹配精度。


腔體結構

電場分布

電磁場剖視圖

"Previous simulation results for the A15 cavity showed a 2.8 MHz discrepancy with experimental measurements in the resonant frequency of the pi mode. Understanding this discrepancy was difficult but made much easier with the use of VSim [then called VORPAL]. Working with Tech-X scientists, we discovered machining errors which, while within initially specified tolerances, were never accounted for in previous simulations. Once this was corrected in the simulation, we saw an accuracy of 1 part in 10^4 in the resonance frequency of the pi mode. Understanding this discrepancy improved our confidence in, and understanding the process of, designing these key components for the next generation of accelerators." – Dr. Leo Belantoni, Fermilab


4. 超導直線加速器中的尾場模擬 (PRL, 108,03481)

 

 

1.VSim軟件簡介
2.激光等離子體作用
3.微波源與微波器件研究
4.高電壓放電與脈衝功率設備
6.放電等離子體與材料處理
7.航天與空間等離子體研究
8.複雜介質中的電磁波
9.雷達與天線設計
10.多物理場仿真