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光束光学与粒子轨迹分析软件——

电磁场领域通用性最强的求解器,包括边界元法、有限元法或时域有限差分法,为您的应用选择合适的工具。


自1984年以来,INTEGRATED是边界元法(BEM)计算机辅助教育软件方面的行业领导者。边界元法不仅提供最精确的数值场的解决方案,同时也为有关设备周围空间建模的问题提供选择方法:这就是我们称之为 "大开放区域"。


然而,有限元法往往为工程目的提供足够的准确性,许多问题是由他们本身固有的封闭区域引起的。INTEGRATED包含有限元法求解器并且为用户提供了两种方法的选择。


边界元法和有限元法求解器的一个显著作用是使用完全不同的两种分析方法检查解决方案的有效性能。在高频领域,INTEGRATED提供有限差分时域(FDTD)求解器。在诸多优点中, 设计者可以实现多种射频和天线问题的时间域解决方案, 无需及时保存或矩阵反转。


为什么使用边界元法

25年前, INTEGRATED率先创建边界元方法(BEM)。年复一年,我们致力改善这个稳健领域的求解器,把它精炼成复杂的, 可靠的现场规划求解器以赢得客户信任。我们的BEM求解器的成熟度水平是很难被其他基于有限元的公司复制的。多年的发展已经产生了一个复杂的边界元代码。


正是因为BEM, 只有 "活动" 区域需要离散化。字段可以计算在“世界”的任何地方。BEM的利用同时允许真正的几何曲率建模, 而不是由其他模型所需的直线近似的情况。

  • 具有图层和极端纵横比的模型更容易处理

  • 通过积分计算字段, 有效平滑离散化和舍入误差

大多数电磁问题涉及开放区域, 周围设备自由空间的需要作为分析的一部分来考虑。如果您愿意挑战,那么边界元法值得一试。


LORENTZ 带电粒子轨迹求解器

LORENTZ CAE软件套件为2D/RS和3D带电粒子轨迹分析提供复杂的仿真和定制设计工具。LORENTZ的各种应用包括对阱中粒子运动的研究,如Penning阱或粒子通过光学元件的路径,如弯曲磁铁和多聚焦磁铁或带梁的形状,如双栅离子枪。LORENTZ用于解决电场和磁场的求解,这些求解器经过几十年的应用已经证明了它的可靠性,如各种电机设计,天线以及高压输电线路。

根据配合的场求解器,LORENTZ可应用于electric(E),magnetic(M)或者综合2D和3D中的分析(EM),也就是 LORENTZ-2E, LORENTZ-2M, LORENTZ-2EM, LORENTZ-3E, 

LORENTZ-3M以及 LORENTZ-3EM。如果有更高频率的需求,可以选择LORENTZ-HF。INTEGRATED的参数和批量处理工具可以用来自动运行LORENTZ模型,如优化设计和耐受性测试。由于我们程序中的并行功能,处理速度无疑是设计师们选择光线分析和粒子轨迹软件的一个重要优势。


LORENTZ 可做的分析包括

多线程加快了电/磁方案的处理速度,速度与计算机内核的数量成正比。

同时射线追踪时,可以用来解决一个光束与多个射线,每个处理器内核是一次计算一个射线。

周期性和对称性特征最小化建模和求解时间。

从其它仿真软件导入电场/磁场,进行理论预测或物理测量。

轨迹计算算法的选择

直流或随时间变化的磁场和电场。

光束分析,让用户考虑光束中空间电荷的影响。

空间电荷可以用元素或“管”的方法计算。

能够处理几种现有的辐射形式,如Fowler-Nordheim, Child’s Law以及Richardson-Dushman等。

计算光束的发射度

二次发射器的统计处理

机械力可以在一个粒子半径定义对重力或任何Stokes力的影响进行分析。比如一个水滴可以在有空气或风的影响下进行检测,而不用必须在真空环境下。

特征迁移系数,而不是Stokes力,通过计算,利用移动计算粒子速度,大大加快计算过程。

能够处理多个发射器,收集器和粒子束。

经典或相对论模式。


LORENTZ 应用领域

带电粒子束

电子枪

离子枪

离子注入机

纳米管发射器

溅射源

X-ray 

离子推进

黑子大小


束流光学

聚焦电极

转向磁铁

电子显微镜

多极光束磁铁


带电粒子偏转

离子迁移

离子阱

离子质谱仪

飞行时间

导流板

微通道板

微放电

光电倍增管


欲了解LORENTZ软件详细信息,请点击查看


LORENTZ-HF 三维高频带电粒子轨迹求解器

LORENTZ-HF是LORENTZ的高频版本,是一款基于CFIE(联合场积分方程)结合分析带电粒子轨迹在高频电磁场下的三维全波电磁场仿真器。它使用了矩量法(MoM),并结合SINGULA中的物理光学功能,再加上LORENTZ射线追踪和强大的二次发射功能。LORENTZ-HF还可以计算近场和远场的结果,功率和定向增益,雷达截面,轴比和输入阻抗,导纳和散射参数。它是唯一适合影响许多高功率真空电子器件设计的微放电现象的早期模拟和分辨率。

LORENTZ-HF也可以和静电学、静磁学以及时域求解器结合变成LORENTZ-HFE ,LORENTZ-HFM和LORENTZ-HFTD。LORENTZ-LF,LORENTZ的低频版本,以同样的方式结合成LORENTZ-LFE和LORENTZ-LFM。


功能

物理光学功能引入到MoM中来求解一些问题,如基于MoM的大型碟型天线问题,或FEM解决不了的问题。

完全二次发射是一个发射概率,取决于初级冲击能量。

粒子与重力、粘度和流动性的相互作用,,通过残余气体碰撞散射。

来源包括:入射平面波,三角洲电压、线电压、波导和磁流。

广泛的图形和点(近场、远场,矩形,史密斯图表、辐射模式)可以根据参数来创建,如H, B, E, D, J, Z, S, Y。

显示电流、磁场和输入阻抗的矩形图。显示极坐标图的功率增益,电流和磁场的轮廓。显示三维表面图的辐射模式和S参数Smith图表。

导出结果到文本文件。

强大的参数化截面允许用户自定义模型几何形状、材料、边界和电压条件的变化等。


LORENTZ-HF 也可以集成到低频电或磁解算器中,影响包括:

各种发射状态,包括Fowler-Nordheim, Child’s Law, Richardson-Dushman, Schottky 和Extended Schottky。

模拟透镜聚焦特性、光束发射率和空间电荷。


系统需求

64-bit操作系统

Microsoft Windows Vista , Windows 7, Windows 8或更高版本

软件安装大约需要110MB的磁盘空间


2D程序

至少4GB的内存

虽然软件运行在单处理器的机器上,但运行在多处理器系统上时,将允许软件利用并行资源进行并行求解。


3D程序

至少4GB的内存,如果处理更大问题时,将占用12GB以上的内存;占用内存越多,处理的速度越快。

由于3D程序是多线程的,所以建议使用多核处理器电脑。

INTEGRATED’s LORENTZ suite of CAE programs provide sophisticated simulation and design tools customized for charged particle trajectory analysis in 2D/RS and 3D. The diverse applications of LORENTZ include studying the motion of particles in traps such as a Penning trap, or the paths of particles through optical components such as bending magnet and multiple focusing magnets, or the behavior of beams such as the dual grid ion gun.


LORENTZ is available in combination with INTEGRATED’s well-established electric and magnetic field solvers. These solvers have proven their reliability over decades of use in applications as diverse as motor design, antennas, and high voltage transmission lines. Depending on the accompanying field solvers, several varieties of LORENTZ programs are available for applications involving electric(E), magnetic(M) or combined ?eld analysis(EM) in 2D and 3D known as LORENTZ-2E, LORENTZ-2M, LORENTZ-2EM, LORENTZ-3E, LORENTZ-3M and LORENTZ-3EM. For the high frequency option, please choose LORENTZ-HF.


INTEGRATED’s Parametric and batch utilities may be used to run automatic variations on the LORENTZ model for purposes such as design optimization or tolerance testing.


LORENTZ-HF, the high frequency version of LORENTZ, is an easy-to-use 3D full-wave electromagnetic simulator based on CFIE (combined-field integral equation) combined with the ability to analyze charged particle trajectories in the presence of high frequency electromagnetic fields.


It uses the Method of Moments (MoM) (or Boundary Element Method) coupled with Physical Optics found in SINGULA and is coupled with the ray tracing and powerful emission regime and secondary emission capabilities of LORENTZ.


LORENTZ-HF also calculates near and far field results, power and directive gain, radar cross-section, axial ratio, and input impedance, admittance and scattering parameters.


It is uniquely suited for early-stage simulation and resolution of the Multipactor Discharge phenomenon affecting many high power vacuum electronics device designs.


LORENTZ-HF can also be combined with electrostatics, magnetostatics and time-domain solvers for LORENTZ-HFE, LORENTZ-HFM and LORENTZ-HFTD.


LORENTZ-LF, the low frequency version of LORENTZ can be combined in a similar way for LORENTZ-LFE and LORENTZ-LFM.