虚边界元法与强流电子枪的电子轨迹模拟

计算物理 ›› 2006, Vol. 23 ›› Issue (6): 647-654.

虚边界元法与强流电子枪的电子轨迹模拟

殷海荣, 宫玉彬, 魏彦玉, 黄民智, 路志刚, 王文祥

电子科技大学物理电子学院, 四川成都 610054

收稿日期:2005-06-07 修回日期:2005-11-17 出版日期:2006-11-25 发布日期:2006-11-25
作者简介:殷海荣(1974-),男,重庆,博士生,从事高功率微波管的数值研究,成都电子科技大学物理电子学院大功率微波国防重点实验室610054.
基金资助:
国家自然科学基金(605302010);教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目

Virtual Boundary Method and Electron Trace in a Power Electron Gun

YIN Hai-rong, GONG Yu-bin, WEI Yan-yu, HUANG Min-zhi, LU Zhi-gang, WANG Wen-xiang

School of Physics Electronics, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, China

Received:2005-06-07 Revised:2005-11-17 Online:2006-11-25 Published:2006-11-25

摘要/Abstract

摘要： 以位势问题为分析对象,从格林公式出发严格导出了虚边界元法的基本积分方程.并以虚边界元法基本积分方程为出发点,从理论上导出了虚边界元法对虚边界形状位置的基本要求.理论结果表明,虚边界元法本身是一种严格的方法,但在一定条件下,它是一种近似方法.基于虚边界元方法开发了一套适用于强流电子枪的电子轨迹模拟程序,并对强流电子枪进行了计算.对强流电子枪的计算表明,在同等条件下,取定最佳的虚实边界距离与边界单元数,虚边界元法较边界元法的精度要高.

关键词: 虚边界元法, 边界元法, 虚边界形状, 最佳距离, 强流电子枪, 数值计算

Abstract: We derive a foundational equation in the virtual boundary method,and essential conditions that the virtual boundary must satisfy.It shows that the virtual boundary element method is rigorous.For complex real boundaries,such as a concave boundary,it is approximate because the requirements for virtual boundary can not be satisfied.Code for electron trace in a power electron gun is explored.It shows that the accuracy of the virtual boundary element method is better than that of the boundary element method as the distance between virtual boundary and real boundary is optimum.

Key words: virtual boundary element method, boundary element method, virtual boundary shape, optimum distance, power electron gun, numerical analysis

中图分类号:

O342

殷海荣, 宫玉彬, 魏彦玉, 黄民智, 路志刚, 王文祥. 虚边界元法与强流电子枪的电子轨迹模拟[J]. 计算物理, 2006, 23(6): 647-654.

YIN Hai-rong, GONG Yu-bin, WEI Yan-yu, HUANG Min-zhi, LU Zhi-gang, WANG Wen-xiang. Virtual Boundary Method and Electron Trace in a Power Electron Gun[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2006, 23(6): 647-654.

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