Vergleich zweier Zeitbereichsverfahren

Studien- und Diplomarbeiten am Institut TEMF

Thema: Implementierung und Vergleich zweier Zeitbereichsverfahren zur Simulation von Beschleunigerstrukturen

Arbeitsgebiet: Gekoppelte Systeme

thema_TL2

Beschreibung:

In modernen Beschleunigerstrukturen ist die Ausdehnung der Elektronenpakete um Größenordnungen kleiner als die der Geometrie. Dies hat zur Folge das ein ein sehr breites Spektrum von Moden in der Struktur angeregt wird. Insbesondere sind die Wellenlängen in der Größenordnung des Elektronenpaketes wichtig. Aufgrund der schlechten numerischen Dispersionseigenschaften von traditionellen FDTD Verfahren niedriger Ordnung für unzureichend aufgelöste Moden ist eine Langzeitsimulation dieser Strukturen mit diesen Algorithmen sehr aufwendig.

Ausgangspunkt der Arbeit sind die Methode der Finiten Integration (FIT) und das Upwind Leap-Frog (ULF) Verfahren. Das ULF Verfahren ist in einem bereits bestehenden Fortran-90 Code zu implementieren. Die Dispersionseigenschaften der Methoden sind anhand von einfachen Beispielen und theoretisch zu vergleichen. Dabei interessiert insbesondere das Verhalten der Methoden in der nähe des Courant Zeitschrittes für breitbandige Anregungen.

Voraussetzungen:

Grundlegende Kenntnissse im Programmieren, Interesse an Numerik

Betreuer: Thomas Lau

Gebäude S2/17, Raum 127

Durchwahl: 2561