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Entwicklung numerischer Methoden zur Berechnung von Wake-Feldern in Teilchenbeschleunigern

计算粒子加速器尾流场的数值方法的发展

基本信息

批准号：
5390610
负责人：
Professor Dr.-Ing. Thomas Weiland
金额：
--
依托单位：
Institut für Teilchenbeschleunigung und Elektromagnetische Felder
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2003
资助国家：
德国
起止时间：
2002-12-31 至 2012-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5390610?language=en
关键词：
Entwicklung numerischer Methoden zur Berechnung

项目摘要

Wake-Felder sind hochfrequente elektromagnetische Felder in Beschleunigerröhren, die vom Teilchenstrahl selbst angeregt werden und auf nachfolgende Teilchen einwirken. Als Eigenschaft der betrachteten Beschleunigerstruktur und ihrer Interaktion mit dem Strahl sind sie eine wichtige Designgröße bei der Entwicklung der HF-Komponenten von Beschleunigeranlagen. Für die Simulation von Wake-Feldern sehr kurzer Teilchenpakete müssen die Felder über sehr lange Wegstrecken berechnet werden. Alle zur Zeit zur Verfügung stehenden Simulationsalgorithmen unterliegen dabei der massiven Einschränkung, daß sich im Laufe der Simulation Einzelfehler akkumulieren und zu qualitativ falschen Ergebnissen führen können. Die wichtigsten dieser Einzelfehler sind der Dispersionsfehler numerischer Methoden und der Modellierungsfehler bei komplizierten Geometrien und Verwendung kartesischer Rechengitter. Im Rahmen dieses Projektes sollen neue Diskretisierungsansätze entwickelt und umgesetzt werden, die einerseits den Dispersionsfehler minimieren und mit denen andererseits auch komplexe Bauformen behandelt werden können. Schwerpunkte sollen Weiterentwicklungen der Methode der Finiten Integration (Stichwort "konforme Techniken") und später auch der mögliche Einsatz der sog. "Plane-Wave Time-Domain" Methode sein.

韦克-费尔德是一种高频电磁费尔德，在Beschleunigerröhren中，die by teilchenstral selbst angeregent werden和auf nachfolgende Teilchen einwerken。本研究的目的是研究结构与结构之间的相互作用，并研究结构与结构之间的相互作用。fbr模具仿真与仿真研究：von wke - feldern sehr kurzer Teilchenpakete m<s:1> ssen die Felder <e:1> ber sehr lange Wegstrecken berechnet werden。Alle zur Zeit zur verf<e:1> gung stehenden simulationsalmen unterliegen dabei der massiven Einschränkung, daß sich im Laufe der Simulation Einzelfehler akkumulieren and zu quality falschen ergebissen f<s:1> hren können。模具的设计方法有：Einzelfehler、分散法、数值法、模型法、复合几何法和复合几何法。在Rahmen dieses Projektes sollen neue Diskretisierungsansätze entwickelt und umgesetzt werden中，die inerseits den Dispersionsfehler minimien and mit denenderseits每个复杂Bauformen behandelt werden können。(1)有限积分方法的研究与发展（später）。“平面波时域”方法。