国家自然科学基金(11175040)
- 作品数：31 被引量：24H指数：3
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- 94 GHz单阳极磁控注入式电子枪初始参数设计被引量：4
- 2012年
- 根据94 GHz回旋振荡管对电子束的需求,在理论分析电子枪工作原理的基础上通过大量编程对94 GHz单阳极磁控注入式电子枪的一系列参数进行了初始设计,基于粒子模拟软件CHIPIC开发了专门针对磁控注入式电子枪的计算模块并对其进行了数值模拟。模拟结果显示:该枪的电子束横纵速度比为1.42、速度零散为4.6%,符合回旋振荡管对电子注的要求。
- 夏蒙重刘大刚鄢扬杨超刘腊群彭凯
- 关键词：回旋振荡管速度零散
- 全三维110GHz和220GHz同轴腔双注回旋管数值模拟研究被引量：3
- 2013年
- 为了打破传统单注回旋管只能产生较低功率的局限性,本文基于自主研发的PIC粒子模拟软件CHIPIC对110 GHz和220 GHz同轴腔双注回旋管进行全三维数值模拟研究.在理论分析同轴双电子注电子枪设计模型和初始参数的基础上通过CHIPIC对其进行优化设计,得到了具有横纵速度比为1.0,最大速度零散约为5.4%的高性能电子束;并将此优化后的双阳极双注电子枪取代传统回旋管数值模拟时采用的回旋发射进行110 GHz和220 GHz双注回旋管整管的数值模拟,并采用MPI四进程并行计算,最终获得了具有双频分别为110 GHz和220 GHz、模式为TE02模、平均输出功率约在70 kW、效率达到8.75%的高性能双注回旋振荡管.
- 夏蒙重鄢扬刘大刚王平黄培培刘腊群王辉辉
- 关键词：速度零散
- 单路脉冲功率真空装置的三维数值模拟研究
- 2013年
- 研究了单路脉冲功率真空装置中脉冲功率的馈入、汇聚及传输,在CHIPIC平台上,采用多台计算机进行分进程并行计算的方法,突破了单台计算机的内存及运行速度限制,对单路脉冲功率的馈入、汇聚及传输装置进行建模,并设置相应的参数,从而对该大尺度装置进行了整体模拟.模拟得到的该器件各个部分的阴阳极间电压、阴阳极电流等一些重要的物理参数.模拟结果表明:该单路真空脉冲功率器件整体都可以保持磁绝缘状态,并达到了很好的功率汇聚的作用.该工作验证了真空状态下脉冲功率产生及传输器件的可行性,为进一步的实验研究提供了有力保证.
- 黄培培刘大刚刘腊群王辉辉夏梦局陈颖
- 关键词：并行计算数值模拟
- 相对论绕射辐射振荡器的三维粒子模拟被引量：1
- 2014年
- 开展了具有同轴波纹渐变式反射器与光滑漂移段结构的相对论绕射辐射振荡器的研究,并运用全三维粒子模拟软件CHIPIC对其进行数值模拟仿真,分析了漂移段、反射器等结构对输出功率的影响,探讨了反射器位置和输出功率的关系。仿真结果表明:合适的漂移段与反射器的引入,能大大提高输出功率。优化结构参数,在输入电压480kV下,平均输出功率达到774.5MW,平均功率效率为32.3%。
- 王平刘大刚兰峰刘腊群王辉辉陈颖
- 关键词：反射器输出功率
- 全三维94GHz回旋管系统数值模拟研究被引量：4
- 2013年
- 为了打破传统回旋管数值模拟所采用的回旋发射产生理想电子束的局限性,本文在理论分析94GHz双阳极磁控注入式电子枪的结构参数的基础上,通过共形FDTD算法对网格划分进行优化,得到了具有横纵速度比为1.42,最大速度零散为5.92%的高性能电子束,并将此优化后的电子枪取代传统回旋管数值模拟时采用的回旋发射进行该94GHz回旋管系统的数值模拟,并采用MPI四进程并行计算,最终获得了具有TE03模、94GHz、平均输出功率约在40kW、效率达到10.5%的高性能回旋振荡管.
- 夏蒙重刘大刚鄢扬彭凯杨超刘腊群王辉辉
- 关键词：速度零散
- 蒙特卡罗碰撞算法在CHIPIC软件中的数值实现被引量：1
- 2012年
- 分析离子源中电子所参与的碰撞,利用电子与其它粒子间的空碰撞模型,研究电子之间的库仑碰撞,采用不同的存储和调用机制研制了两种碰撞模型的蒙特卡罗碰撞处理模块,将数值模块添加到粒子模拟软件CHIPIC中,对离子源JAERI 10A进行模拟验证,通过对模拟结果的分析,表明所设计的三维MCC算法正确.
- 杨超王辉辉陈颖夏蒙重王小敏刘大刚
- 3维楔形阴极场致发射模型
- 2012年
- 分析了场致发射的物理机理,在3维Yee网格模型的基础上导出并实现了场致发射的发射条件,并引入Pade网格算法加密尖端网格。以一个楔形阴极场致发射模型为例得到了场致发射的伏安特性曲线,并且在高电压时得到了3/2次方的空间电荷限制流。同时为了解决粒子数与网格的巨大引起的计算量大的问题,引入了消息传递机制并行算法,得到3.0以上的并行加速比。
- 彭凯夏蒙重杨超刘大刚
- 关键词：场致发射
- 粒子群及遗传算法在相对论返波管中的应用(英文)被引量：1
- 2014年
- 在全三维粒子模拟软件CHIPIC平台上,分别开发了粒子群及基因算法模块.以相对论返波管为例,采用三种不同类型的参数(连续参数、离散参数、混合参数),对粒子群及基因算法进行比较.优化结果表明:粒子群算法的收敛速度更快,在有限的迭代步数内得到的目标结果也更优良,总体表现优于基因算法.
- 王辉辉刘大刚蒙林刘腊群
- 关键词：粒子群优化基因算法相对论返波管
- 全三维35 GHz双阳极磁控注入式电子枪数值模拟研究
- 2014年
- 基于trade-off平衡方程组得到35GHz双阳极磁控注入式电子枪的初始参数,通过编程对其主要参数进行优化设计,并经由自主研发的PIC粒子模拟软件CHIPIC中的电子枪计算模块对其进行全三维的数值模拟研究,最终获得了具有横纵速度比为1.5,最大速度零散约为5.4%的高性能电子枪,能够很好地满足35GHz-100kW回旋振荡管对电子束的要求。
- 夏蒙重鄢扬刘大刚刘腊群王辉辉
- 关键词：速度零散
- 15～20 mA多峰负氢离子源全三维数值模拟被引量：1
- 2014年
- 对自主开发的全三维粒子模拟/蒙特卡罗(PIC/MCC)算法进行了阐述,包括算法流程设计、碰撞处理机制等。采用该算法对中国原子能科学研究院研制的15~20mA负氢离子源进行数值模拟研究,结果显示:该多峰会切离子源能得到空间分布均匀的离子束,采用优化后的虚拟过滤场,不仅能有效过滤高能电子,还将导致离子源下游区域低能电子增多,有效提高负氢离子体积产生效率。
- 陈颖
- 关键词：蒙特卡罗
