高功率微波器件25维通用粒子模拟软件———尤普-强激光与粒子束.PDF

第 卷第 期 强 激 光 与 粒 子 束 ， ２１ １２ Ｖｏｌ．２１ Ｎｏ．１２ 　 　 年 月 ， ２００９ １２ ＨＩＧＨ ＰＯＷＥＲＬＡＳＥＲＡＮＤＰＡＲＴＩＣＬＥＢＥＡＭＳ Ｄｅｃ． ２００９ 　 　 文章编号： （ ） １００１４３２２２００９１２１８６６０５ 　 高功率微波器件２．５维通用粒子模拟软件———尤普 １ １ １ ２ ２ ２ 李永东 ， 王洪广 ， 刘纯亮 ， 张殿辉 ， 王建国 ， 王 癑 　 　 　 　 　 　 （ 西安交通大学 电子物理与器件教育部重点实验室，西安 ； 西北核技术研究所，西安 ） １． ７１００４９ ２． ７１００２４ 　 摘 要： 利用体积加权宏粒子模型，考虑了阴极形状的爆炸电子发射模型、散度校正完全匹配层边界等 　　 　 　 新型和改进型电磁粒子模拟算法模型，提高了粒子模拟算法的计算精度，并有效降低数值噪声。在此基础上开 发出 维全电磁通用粒子模拟软件———尤普，可在 ， 和 种坐标系下应用于高功率微波器件的 ２．５ 狓 狕狉 狉 ３ 狔 φ ２．５维数值模拟研究和结构设计。对相对论磁控管、磁绝缘线振荡器和虚阴极振荡器等高功率微波器件的模拟 结果表明：尤普软件得到了正确的物理图像和物理规律。 关键词： 高功率微波； 粒子模拟； 尤普软件； 相对论磁控管； 虚阴极振荡器 　　 　 　 　 　 　 中图分类号： ； 文献标志码： ＴＮ１０１ Ｏ４１１１３ Ａ 　　 　 　 　　　　 　 ［］ ［］ １ ２ 目前，高功率微波器件（ＨＰＭ）的数值模拟 大多采用电磁粒子 ＰＩＣ模拟方法 来进行，主要是因为 ＰＩＣ 　　 ［］ 方法基于第一性原理，所做的简化最少，且具有实时性。 ３ （美国）， （俄罗斯）， （美国） ＭＡＧＩＣ ＫＡＲＡＴ ＩＣＥＰＩＣ ［］ 及 ４ （美国）等是当前使用比较广泛的电磁 软件，其中 ， 是商用软件，价格昂贵；