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热迁移

本案例模型验证水平放置的化学气相沉积反应器中的粒子热迁移。可由粒子所受的热迁移力求出接受器上方的无粒子区。无粒子区的大小由接受器的温度决定。

本案例模型需要 CFD 模块,传热模块,以及粒子追踪模块。

离子回旋运动

本模型使用 Newtonian,Lagrangian 和 Hamiltonian 公式来描述一个处于均匀磁场中的带电粒子。模型计算了 Larmor 半径并与解析表达式进行了比较。所有三个方程都得到了一致的解。

相对论发散电子束

当模拟带电粒子束在很大的电流和相对论速度传播时,空间电荷和束电流产生了明显的电和磁力,分别使电子束具有发散和聚焦的趋势。带电粒子追踪接口可以使用迭代过程来有效地计算恒定电流下电子束的粒子轨迹和电/磁力之间的强相互作用。网格细化研究确定解与相对论束包络形状的解析表达式一致。

本模型需要粒子追踪模块。

层流静态粒子混合器设计器

这个 App 计算粒子通过一个静态混合器装置的轨迹,由于粒子有质量,只有一部分才能达到出口。示例中计算了粒子在混合器中的通过概率,还通过计算粒子达到出口的分布指数来评估混合器的性能。

理想斗篷

一个光学隐形装置被设计保持观察者视角中的电磁波不变。数学粒子追踪接口中的 Hamiltonian 公式被用来追踪光线。

旋转银河

本案例模型显示如何引入用户定义的粒子-粒子相互作用力,一个由 1200 个星球组成的银河初始化为刚体旋转,但是由于星球之间的引力使得银河形状发生变化。

离子漏斗

本例研究电动力学离子漏斗的聚焦效应。由于可以在高背景气压下操作,离子漏斗经常用来耦合设备,例如离子迁移光谱仪和质谱仪等,用来提高它们的灵敏度。本案例使用 Monte Carlo 碰撞设置来模拟中性背景气体中离子的相互作用。
本案例需要粒子追踪模块。

电荷交换单元仿真器

使用电荷交换单元可以产生高能中性粒子束。一个电荷交换单元是高密度气体置于离子束路径中的区域。高密度气体区域产生了一个介质区域,快速离子在其中会被中性化,在单元出口处产生中性粒子束。因为电子捕获的概率并不是太高,当粒子束离开单元出口时仍然有可能保持带电。为了在这个过程的末端得到纯中性粒子束,可以使用带电平板将带电粒子在撞击到目标前进行偏转。本 App 使用自由分子流接口来计算电荷交换单元中的压力,使用静电接口来计算用于偏转带电粒子的电场,使用带电粒子追踪接口计算轨迹以及离子和周围的中性原子之间的碰撞。对于这个特殊的应用,一束高能质子经历了与氩原子之间的碰撞。
需要分子流模块和粒子追踪模块。

四极质谱过滤器

本案例描述四极离子阱的工作原理,这是四极质谱仪中的关键部件。其中包含直流和交流电场。

本案例需要粒子追踪模块。

地磁场捕获质子

这个模型显示了地磁场中非相对论质子的轨迹。

演示使用外部函数来访问 c 编写的地磁场模型。