三维电子回旋脉塞的数值模拟研究  

Numerical simulation and study of electron cyclotron maser

作　　者：彭凯[1] 刘大刚[1] 廖臣[1] 刘盛纲[1] 

机构地区：[1]电子科技大学物理电子学院,成都610054

出　　处：《物理学报》2011年第9期221-226,共6页Acta Physica Sinica

基　　金：国家自然科学基金重点项目(批准号:10676110)资助的课题~~

摘　　要：为了打破二维模拟回旋脉塞的一些局限性,研究了电子回旋受激辐射的基本原理,使用唯象的描述方法,以统计物理学为基础,在电子回旋中心坐标系中完成了三维Yee网格模型中对电子注平衡态物理模型的数值建模,并结合PIC方法和FDTD算法进行电子回旋脉塞的数值模拟.为了减少计算时间,在模拟中加入了MPI并行算法,加速比能提高到2.7以上.最后以一个94GHz的回旋振荡管为例,对它的整体结构进行了模拟,并通过对频谱,功率,工作模式等方面验证了模拟的正确性.In this paper,we develop a numerical model of electron cyclotron emission in three-dimensional Yee grid model, combine the FDTD algorithm to simulate electron cyclotron maser, and use the MPI parallel lgorithms to drastically reduce cmputation time. Finally, we simulate a 94GHZ Gyrotron oscillator, and verify its correctness through spectrum, power, operating mode.

关 键 词：电子回旋脉塞 Yee网格模型 PIC方法 FDTD算法 

分 类 号：O441[理学—电磁学]