基于面电流的磁场建模：bfieldtools 的物理与计算原理
计算物理
2020-08-17 v2 应用物理
摘要
面电流提供了一种在无源体积中建模静磁场的通用方法。为促进面电流在磁准静态问题中的使用，我们在一个名为 bfieldtools 的 Python 包中实现了一组计算工具。在本文中，我们描述了该工具集的物理与计算原理。为能处理任意形状的面电流，我们使用分段线性流函数在三角形网格上离散化电流。我们应用积分方程的分析离散化来获得与离散流函数相关的磁场与势。此外，我们描述了球多极展开以及一种新颖的用于面电流的曲面调和展开的计算，二者均可用于以少量参数表示无源体积中的磁场。最后，我们分享了使用所述工具进行磁屏蔽与表面线圈设计的示例。
引用
@article{arxiv.2005.10060,
title = {Magnetic-field modeling with surface currents: Physical and computational principles of bfieldtools},
author = {Antti J. Mäkinen and Rasmus Zetter and Joonas Iivanainen and Koos C. J. Zevenhoven and Lauri Parkkonen and Risto J. Ilmoniemi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.10060},
year = {2020}
}
备注
Updated document style, some references and wordings. 15 pages, 8 figures