Программа курса лекций (1 курс магистратуры, 1 сем., 36 ч., экзамен) Старший преподаватель к ф. м н. Тиунов Михаил Александрович  Введение

Вид материалаПрограмма курса

Содержание


3. Расчет траекторий заряженных частиц в электромагнитных полях
4. Численное моделирование стационарных интенсивных потоков заряженных частиц
5. Численный расчет ВЧ - полей
Подобный материал:

Вычислительные методы в электродинамике

Программа курса лекций
(1 курс магистратуры, 1 сем., 36 ч., экзамен)


Старший преподаватель к.ф.м..н. Тиунов Михаил Александрович

1. Введение

2. Методы расчета электростатических и магнитостатических полей

Общие свойства электростатического поля. Дифференциальная формулировка задачи расчета статических полей, граничные условия. Концепция вторичных источников, потенциал простого и двойного слоя.

Основные методы решения электростатических задач. Сеточные методы.

Метод конечных элементов. Метод граничных интегральных уравнений.

Особенности решения линейных магнитостатических задач. Причины некорректности и способ регуляризации.

Расчет нелинейных магнитных систем. Интегральный метод, формулировка и особенности. Метод конечных элементов с использованием двух скалярных потенциалов.

Обзор наиболее распространенных программ расчета задач электростатики и магнитостатики. Практическая работа с программами.

3. Расчет траекторий заряженных частиц в электромагнитных полях

Уравнения движения и уравнения траекторий. Схемы численного интегрирования.

Особенности интегрирования траекторий частиц в магнитном поле.

4. Численное моделирование стационарных интенсивных потоков заряженных частиц

Расчет электронных пушек. Модель трубок тока и условия старта.

Методы решения уравнения Пуассона.

Обзор и сравнительная характеристика существующих программ.

Практическая работа с программами.

5. Численный расчет ВЧ - полей

Расчет свободных колебаний в ВЧ-резонаторах и периодических структурах. Общие свойства свободных колебаний. Формулировка задачи и граничные условия.

Расчет аксиально-симметричных систем. Причины некорректности задачи о собственных колебаниях.

Обзор современных методов расчета ВЧ-резонаторов. Современные вычислительные программы. Практическая работа с программами.

Расчет полей излучения во временной области. Численная модель полей излучения.

Расчет продольного и поперечного воздействия полей излучения на динамику пучка.

Наиболее распространенные программы, их вычислительные и физические основы и возможности.

Литература

1. Тозони О.В. Метод вторичных источников в электротехнике. М.: Энергия, 1975.

2. Бенерджи П., Баттерфилд Р. Методы граничных элементов в прикладных науках. М.: Мир, 1984.

3. Алямовский И.В. Электронные пучки и электронные пушки. М.: Советское радио, 1966.

4. Молоковский С.И., Сушков А.Д. Интенсивные электронные и ионные пучки. М.: Энергоатомиздат, 1991

5. Григорьев А.Д., Янкевич В.Б. Резонаторы и резонаторные замедляющие системы СВЧ. М.: Радио и связь, 1984.

6. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. М.: Мир. 1986.

7. Березин Ю.А., Вшивков В.А. Методы частиц в динамике разреженной плазмы. Новосибирск: Наука, 1980.

8. Рошаль А.С. Моделирование электронных пучков. М.: Атомиздат, 1979.