VSim 专业电磁粒子仿真软件


-- 加速器应用

    VSim已经用于各种高能加速器和强流加速器中的阴极,加速腔、注入器、电子冷却等单元的设计,用于研究高能粒子束的运动及其空间电荷效应的影响、背景等离子体对粒子束的影响,腔内尾场的形成等。从而对设计加速腔、冷却器等部件提供帮助。主要用户包括费米国家实验室、阿贡国家实验室、SLAC国家加速器实验室、布鲁克海文国家实验室、橡树岭国家实验室等。


1. 加速器电子冷却模拟 (Proceedings of EPAC08, Genoa, Italy)

相对论重离子对撞机中让离子束和迎面飞来的电子束相互作用并导致冷却,提高离子束的性能。VSim发展了对这种问题的模拟手段,包括新的阻尼力建模工具,用于优化冷却器的设计。


2. 金刚石阴极模拟(PRL 105, 164801 (2010); J. Appl. Phys. 108, 073712 (2010))

在这个研究中,VSim被用来研究电子在金刚石阴极中的倍增过程。


3. A15 Crab腔模拟

超导射频腔是加速器中的重要部件,VSim被用于校核 A15 crab腔体并提供更准确的频率计算和匹配精度。


腔体结构

电场分布

电磁场剖视图

"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. 超导直线加速器中的尾场模拟 (PRL, 108,03481)

 

 

1.VSim软件简介
2.激光等离子体作用
3.微波源与微波器件研究
4.高电压放电与脉冲功率设备
6.放电等离子体与材料处理
7.航天与空间等离子体研究
8.复杂介质中的电磁波
9.雷达与天线设计
10.多物理场仿真