La cartera de simulación de SIMULIA comprende una amplia gama de solvers que permiten simular dispositivos que funcionan empleando la interacción de partículas en movimiento libre y campos electromagnéticos. Esta parte de la cartera se basa en las tecnologías bien establecidas proporcionadas a través de CST Studio Suite y Opera.
La simulación dinámica de partículas cargadas es esencial para analizar y optimizar diversos dispositivos de partículas cargadas. El proceso de simulación de la vida de una partícula puede comenzar con la emisión de las partículas y los efectos de los campos electrostáticos aceleradores y magnetostáticos focalizadores a los que están expuestas. Además, estos dispositivos que crean campos externos se diseñan cuidadosamente utilizando una simulación estática de gran precisión. A energías muy elevadas, también hay que tener en cuenta las ecuaciones relativistas del movimiento.
La simulación de partículas puede considerar los campos generados por las partículas como carga espacial, que se superpone a los campos electromagnéticos externos. Los campos autoelectromagnéticos pueden introducir una componente transitoria que actúe de nuevo sobre las partículas. Llegados a este punto, necesitamos una simulación de partículas en celdas totalmente autoconsistente.
Para alcanzar energías de partículas más elevadas, el haz de partículas se expone a campos de RF. Un haz de electrones puede ahora aproximarse a la velocidad de la luz, el límite ultrarelativista. El haz de partículas se considera como una corriente que crea campos electromagnéticos, campos de estela que pueden actuar sobre sí mismos o sobre los haces siguientes. Diversos dispositivos ópticos guían el haz.
CST Studio Suite y Opera incluyen varias herramientas para diseñar dispositivos de partículas cargadas.
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