[发明专利]一种用于圆柱坐标系粒子模拟的粒子源求解方法

权利要求书

1.一种用于圆柱坐标系粒子模拟的粒子源求解方法，包括以下步骤：

步骤1、将圆柱坐标系下建立的模拟区域进行网格划分，获取粒子模拟方法粒子运动求解之后粒子的属性，包括粒子的带电量、粒子的速度与位置、粒子所在网格的编号；

步骤2、构造网格；

设有m个带电粒子，当前求解粒子的编号为n，所属网格编号为(i,j,k)，其电量为q_n，速度为v_n，粒子的径向位置为r_n；根据当前求解粒子的位置构造一个以粒子为中心的网格，角度大小不变，使用构造的网格的体积来计算电荷源；构造的网格以当前求解粒子的径向位置r_n为中心，分别沿径向内外扩充Δr/2，轴向前后扩充Δz/2，最终得到的网格径向步长为Δr，轴向步长为Δz；

当r_nΔr/2时，构造的网格是以轴线为中心，径向步长为Δr，轴向步长为Δz，角向步长为的扇形柱体；

步骤3、计算步骤2构造网格的体积V_n，体积V_n计算公式如(2)所示：

步骤4、根据步骤3的体积计算公式(2)，将当前求解粒子电荷源或者是电流源分配到相关网格点上进行求解；

步骤5、循环执行步骤2至步骤4，直至遍历完所有m个粒子。

2.如权利要求1所述用于圆柱坐标系粒子模拟粒子源求解的方法，其特征在于:

所述步骤4分配粒子电荷源或电流源的方法为线性分配，设归一化后当前求解粒子位置与格点在i,j,k三个方向上的距离分别为ω_n1,ω_n2,ω_n3，采用公式(3)求解网格点上粒子源：

3.如权利要求1所述用于圆柱坐标系粒子模拟粒子源求解的方法，其特征在于：

所述步骤3中使用体积公式(2)进行粒子源求解，当r_nΔr/2时，添加修正系数χ，修正系数χ和添加修正系数的体积计算公式如公式(4)所示：