加速器腔体时域模拟中频率与模式提取计算的验证
加速器物理
2015-05-19 v2
摘要
最近开发的频率提取算法[G.R. Werner and J.R. Cary, J. Comp. Phys. 227, 5200 (2008)]能够将简单的FDTD算法转化为高效的简正模式求解器，本文将其应用于一个以嵌入边界和理查德森外推法建模的实际加速器腔体。此前，频率提取方法已被证明能够通过运行M次不同的模拟来区分M个简并模式，并且只需解决一个小型特征值问题即可实现最小后处理工作量的模式提取。本文给出了加速器腔体的实际计算，以验证该方法在实际建模场景中的有效性，并说明计算验证过程的复杂性。研究发现，该方法能够提取频率，误差小于10^{-5}。修正后的实验值与计算值相差约10^{-5}分之一，这（主要）归因于加工误差。从加速器腔体中提取频率和模式使工程师和物理学家能够了解腔体性能随形状变化的潜在表现，而无需承担制造和测量成本。
引用
@article{arxiv.1005.2531,
title = {Validation of frequency and mode extraction calculations from time-domain simulations of accelerator cavities},
author = {T. M. Austin and J. R. Cary and S. Ovtchinnikov and G. R. Werner and L. Bellantoni},
journal= {arXiv preprint arXiv:1005.2531},
year = {2015}
}