中国科学技术大学 国家同步辐射实验室，合肥 230029
单谐振腔束团长度监测器利用谐振腔内的两个本征模式测量ps量级的电子束团长度，它的关键是如何将两个不同频率的模式互不干扰地耦合提取出来。为解决这个问题，基于低通和带通滤波器的理论，提出了同轴滤波耦合结构和膜片加载波导滤波结构，借助CST微波工作室对滤波器进行建模并仿真得到其S参数。为测试耦合器的应用效果，设计了一套带有该耦合结构的单谐振腔束团长度监测器探头，根据国家同步辐射实验室基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置FELiChEM的束流特点，在CST内对所设计的探头进行束流模拟仿真。仿真结果表明，该耦合器可以实现对特定模式的耦合，并有效降低其它模式的干扰，采用同轴滤波耦合结构和膜片加载波导滤波结构的谐振腔监测器可以实现对FELiChEM装置束团长度的高精度测量，测量误差小于2 %。
谐振腔 束团长度 滤波器 CST 束流 自由电子激光 resonant cavity bunch length filters CST beam free electron laser 强激光与粒子束
2022, 34(4): 044002
强激光与粒子束
2020, 32(10): 103009
1 中国科学院光电技术研究所微细加工光学技术国家重点实验室, 四川 成都 610209
2 中国科学院大学, 北京 100049
悬链线型亚波长结构可以实现连续的相位调控。但是, 普通悬链线孔径两端较窄, 不易于加工。另外, 以往直接在仿真软件 CST中建立复杂模型较为困难, 仿真过程较为繁琐。本文提出了用等宽悬链线狭缝替代普通悬链线狭缝, 并设计了用于产生贝塞尔光束的等宽悬链线超表面, 为二维光电器件的设计提供了新思路。在建模仿真过程中使用 Matlab调用 CST进行联合仿真, 直接在 Matlab中完成所有建模、仿真、修改参数等操作。该方法可以用于设计复杂结构, 同时结合 Matlab数值优化能力得到更理想的仿真效果。
超表面 悬链线 贝塞尔光束 metasurfaces catenary Bessel beam CST CST Matlab Matlab
广东工业大学 物理与光电工程学院, 广州 510006
通过本征方程研究了工作在太赫兹(THz)频段的高次模同轴谐振腔, 讨论了TMm,1,0模, TMm,2.0模与TMm,1,1模的谐振频率与腔体的几何参数之间的关系, 并给出了工作模式的选择依据。在此基础上, 提出了一种新型的0.3 THz TM10,1,0模同轴耦合腔链, 使用等效电路模型和CST-MWS软件对耦合腔链的色散特性、特征阻抗和电场分布等冷腔特性进行了分析和仿真, 并着重分析和总结了耦合腔链的几何参数对色散特性和特征阻抗的影响。研究结果表明：对于工作在THz频段的高次模同轴耦合腔链, 采用TM10,1,0模为工作模式是合理的选择; 工作于2π腔模的0.3 THz TM10,1,0模同轴耦合腔链具有较大的特征阻抗, 但模式间隔较小, 因此可将其应用于窄带太赫兹扩展互作用器件; 增大高次模耦合腔链的耦合槽张角是增大模式间隔的最佳途径。
太赫兹 同轴谐振腔 高次模 耦合腔链 CST-MWS仿真软件 terahertz coaxial resonant cavity high-order mode coupled cavity chain CST-MWS simulation software 强激光与粒子束
2018, 30(10): 103101
中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳 621999
脉冲功率技术广泛用于科学研究、**、医学及工业等方面。脉冲放电电路为脉冲功率技术的主要研究对象, 以高电压、大电流、高功率为特点。电路电感是脉冲放电电路的一个主要关注点, 计算机仿真技术(CST)软件为快速计算电路电感提供了一种方法。根据导线间的磁场分布推导了导线电感的理论公式, 分析了导线半径及导线间距对电感的影响；分析了基于脉冲放电电路电流波形迭代求解电路电感方法；最后利用CST建模计算了不同电路的电感。将CST计算电感与基于脉冲放电电路电流波形迭代求解的电感做对比, CST可用于辅助分析脉冲放电电路。
脉冲功率 电感 仿真 计算机仿真技术(CST) pulsed power inductance simulation Computer Simulation Technology(CST) 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(4): 724
中国科学院 高能物理研究所, 粒子加速物理与技术重点实验室, 北京 100049
BEPCⅡ新参量流强探测器在束流高流强对撞模式下存在严重发热问题。为了稳定和精确的测量，对可能的发热原因进行了综合讨论，针对真空盒发热问题利用CST进行尾场模拟，以本征模计算得到稳态温度分布。对探测器发热问题利用等效的反射阻抗计算方法得到陶瓷狭缝的截止频率，从而有针对性地提出了实用的解决方案并得到了理想的实验结果。实验基本解决了BEPCⅡ探测器的发热问题，对今后流强探测器的改进和未来流强探测器的研发和设计有指导意义。
流强探测器 发热 CST CST new parametric current transformer heating problem BEPCⅡ BEPCⅡ 强激光与粒子束
2018, 30(8): 085106
1 华中科技大学 电气与电子工程学院, 强电磁工程与新技术国家重点实验室, 武汉 430074
2 中国科学技术大学 国家同步辐射实验室, 合肥 230029
精确的功率耦合结构设计是保证高品质束流的关键。为确保系统实际运行中的独立调谐微波电子枪耦合性能满足设计要求，对其进行了仿真与测试。首先应用电磁仿真软件CST对电子枪进行了频域和本征模式的仿真计算，两种方法计算结果吻合，谐振频率分别为2 856.10 MHz和2 856.07 MHz，耦合系数分别为1.624和1.620。同时，对已经安装在加速器上实际运行的电子枪分别采用反射系数法与腔体损耗法进行了耦合性能的测试。单点的反射系数法测得耦合系数为1.78，谐振频率为2 855.77 MHz。在此谐振点上，结合反射系数法和腔体损耗法进行多点拟合，测得耦合系数为1.785。结果表明，仿真计算结果与实际测试的结果基本相符。
微波电子枪 耦合系数 反射系数法 腔体损耗法 RF gun CST CST coupling coefficient reflection coefficient method cavity loss method 强激光与粒子束
2017, 29(11): 113002
1 北京空间飞行器总体设计部，北京 100094
2 钱学森空间技术实验室，北京 100094
等离子体天线具有隐身、动态重构等不同于金属天线的独特的物理性质，在卫星遥感、通信、导航领域具有潜在的应用前景。为了研究等离子体频率对天线特性的影响，采用三维电磁仿真软件建立了柱形等离子体天线模型，在此基础上，针对等离子体频率对等离子体天线的 S11曲线、方向图、增益等性能的影响进行了仿真分析，并给出了相关结论。
等离子体 等离子体天线 等离子体频率 计算仿真技术 plasma plasma antenna plasma frequency Computer Simulation Technology(CST) 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(4): 492
1 南京邮电大学光电工程学院, 江苏 南京 210023
2 北京交通大学信息科学研究所, 北京 100044
针对红外与可见光图像的成像特点及目前红外与可见光图像融合中融合图像信息量不足的问题, 结合复剪切波变换(Complex Shearlet transform, CST)及脉冲发放皮层模型(Spiking cortical model, SCM)的优点, 本文提出了一种新的红外与可见光图像融合算法。首先, 利用红外图像目标与背景灰度的显著差异, 通过区域生长方法从红外图像提取目标区域; 然后用 CST对源图像进行分解, 对源图像的目标区域和背景区域系数分别采用不同的融合规则进行融合, 其中背景区域的高频子带系数利用 SCM进行选择; 最后, 经过 CST逆变换重构融合图像。研究结果表明, 与其它的红外与可见光图像融合算法相比, 本方法在视觉效果和客观评价指标上都得到了提升。
图像融合 红外图像 可见光图像 目标提取 image fusion infrared image visible image object extraction CST CST SCM SCM
为了克服目前潘宁(PIG)离子源中子管引出正离子所带来的诸多不利因素, 使用PIG型氢负离子源作为中子管的离子源, 研究了氢负离子产生的机理, 以期在中子管中获得应用。给出了PIG离子源结构, 根据氢负离子产生的方式和条件, 结合CST软件仿真实验, 确定在对阴极和引出孔附近区域存在氢负离子, 而且是氢负离子密度比较大的区域。实验中, 通过负离子源产生系统证实了氢负离子的存在及分布规律, 中子监测仪测量自成靶50 mm负离子源陶瓷中子管, 中子产额较传统正离子中子管高出一个数量级以上。
PIG离子源 中子管 CST仿真 氢负离子 PIG ion source neutron tube CST simulation hydride ions 强激光与粒子束
2014, 26(2): 024002
