-
A new guideline for proper allocation of multipoles in the multiple multipole method (MMP) is proposed. In an ‘a posteriori’ approach, subspace fitting (SSF) is used to find the best location of multipole expansions for the two dimensional dielectric scattering problem. It is shown that the best location of multipole expansions (regarding their global approximating power) coincides with the medial axis of the object. The subspace analysis is performed for various scenarios including objects with different shapes and sizes relative to the wavelength, different permittivities and both TEz and TMz polarizations. Numerical examples for both TEz and TMz cases are also presented. The results are in a very good agreement with the finite element method (FEM) results. Two challenging test cases are presented. First, a large object compared to the wavelength and second, a small object with field singularities close to the boundary. Accuracy of the final MMP results shows the effectiveness of the new allocation rule.Keywords: Multiple Multipole Method, Subspace Analysis, Electromagnetic Scattering
-
در تحقیق حاضر یک روش المان مرزی چندقطبی سریع تکسطحی اصلاح شده (MSLFMM) برای حل مسایل انتقال حرارت هدایتی با مقیاس بزرگ ارایه شده است. این روش با کاربرد تقریب دوردست (FFA) در روش چندقطبی سریع تکسطحی متداول (SLFMM) حاصل شده است. از این تقریب جهت محاسبه ضرایب تاثیر المانهای دور از هم درون سلولهای همسایه و همچنین تعیین گشتاور المانهای درون سلولهای دور استفاده شده است. انجام این دو مهم نهتنها از دشواری روابط محاسباتی و پیچیدگی در برنامهنویسی کم مینماید، بلکه بر کاهش زمان محاسباتی تاثیر چشمگیری دارد. چندین مثال برای ارزیابی روش پیشنهادی در نظر گرفته شده است. زمان محاسباتی روش پیشنهادی در مقایسه با روش المان مرزی متداول (CBEM)، روش چندقطبی سریع تکسطحی متداول و روش چندقطبی سریع چندسطحی (MLFMM) نشان داده شده است. نتایج نشان می دهد که سرعت حل این روش بسیار بالاتر از روش تکسطحی متداول بوده و با توجه به سادگی کاربرد آن قابل مقایسه با روش چندسطحی است. در نهایت برای بررسی توانایی روش پیشنهادی جهت حل مسایل پیچیده، انتقال حرارت هدایت دایم درون یک بدنه موتور شبیهسازی شده است. مقایسه میان نتایج روش حاضر و نتایج روش حجم محدود (نرمافزار فلوینت) بیانگر انطباق مناسب با خطای کمتر از 1/5 درصد است.کلید واژگان: روش المان مرزی, روش چندقطبی سریع, تقریب دوردست, انتقال حرارت هدایت, مقیاس بزرگAnalysis of Large-Scale Heat Conduction Problems Using a Modified Single-Level Fast Multipole MethodA Modified Single-Level Fast Multipole Method (MSLFMM) for large-scale heat conduction problems is presented. This method is obtained by embedding the far-field approximation (FFA) within the traditional single-level fast multipole method (SLFMM). The FFA is used to compute the influence coefficients of the far elements within adjacent cells, and also to determine the moments of the elements within far cells. This approximation not only reduces the difficulty of procedures and programming, but also causes a significant decrease in the CPU time. Several problems are considered to verify and evaluate the proposed method. The computational cost of the MSLFMM is demonstrated by comparing the Conventional Boundary Element Method (CBEM), the SLFMM, and the Multi-Level Fast Multipole Method (MLFMM). It is shown that the MSLFMM is much faster than the SLFMM, and comparable with the MLFMM due to its ease of use. Finally, to check the ability of the proposed method in modeling a complicated problem, steady-state heat conduction in an engine block is solved. The numerical results show a good agreement with those obtained by a Finite Volume Method (FVM), and its difference is less than 1.5%.Keywords: boundary element method, Fast Multipole Method, Far-Field Approximation, Heat Conduction, Large-Scale
-
در این مقاله، مسئله ویژه مقداری غیرخطی برای محاسبه ساختار نواری فوتونی بلور فوتونیک دوبعدی با استفاده از روش عددی MMP بررسی شده است. ساختار نواری بلور فوتونیک دوبعدی برای دو قطبش TE و TM محاسبه شده است. جزئیات روش محاسباتی شامل چیدمان فضای شبیه سازی، مدل سازی میدان های داخل و بیرون جسم، شرایط مرزی تناوبی فرضی شرح داده شده اند. در طراحی فضای شبیه سازی خصوصیات فیزیکی منطقه اول بریلوئن بلور نظیر شعاع میله ها، ضریب گذردهی و تراوایی جسم استفاده شده اند. برای مدل سازی میدان های داخل و بیرون جسم، میدان مختلط را با بسط های بسل تقریب زده می شود. هم چنین با استفاده از نظریه بلوخ، شرایط مرزی تناوبی فرضی برای منطقه اول بریلوئن اعمال می شود. برای بررسی دقت و کارایی کد، از روش بسط موج تخت استفاده شده است، که نتایج هم خوانی خوبی با روش MMP دارد. نشان داده می شود که این روش محاسباتی بدون توجه به شکل سطح مقطع میله ها و نوع ماده، قابل استفاده برای هر نوع ساختار بلوری مانند ساختار مربعی، مثلثی و لانه زنبوری است. هم چنین می توان بدون تغییر در کد برنامه از مواد دی الکتریک، پاشنده (فلزی) و داده های آزمایشگاهی استفاده کرد. بررسی های محاسبات عددی نشان می دهند که روش MMP بسیار ساده، سریع و قابل استفاده بر روی کامپیوترهای شخصی است.
کلید واژگان: گاف نواری فوتونی, بلور فوتونیک, روش MMP, روش عددیIn this paper، the Mutiple Multipoles method is employed to solve nonlinear eigenvalue problem and calculate band structure for a 2D photonic crystal. Band structure is calculated for both TE and TM polarizations. Simulation space is implemented for the first Brillouin zone by using physical properties such as rods radius، permittivity and susceptibility. To model fields inside and outside of object، Multipole centers were located around it and Bessel series inside the object is shown complex fields. We used Bloch theory to implement fictitious periodic boundary conditions for the first Brillouin zone. To validate the code، we simulated the band structure of a cubic lattice and compare the results with Plane Wave Expansion Method which illustrates the accuracy of the code. It is shown that this method can be applied to investigate photonic crystals with irregular shapes and different materials for different lattices such as cubic، trigonal and honeycomb. Furthermore it could be used for dielectric or dispersive material and experimental data. Numerical calculation shows that MMP method is accurate، fast and it can be used on Personal Computers.Keywords: Photonic band gap, Photonic crystal, MMP method, computational method -
In this paper, we investigate the evolution of supercontinuum and femtosecond optical pulses generation through square lattice elliptical-core photonic crystal fiber (PCF) at 1550 nm by using both full-vector multipole method (M.P.M) and novel concrete algorithms: symmetric split-step Fourier (SSF) and fourth order Runge Kutta (RK4) which is an accurate method to solve the general nonlinear Schrodinger equation (GNLSE). We propose a novel square lattice PCF structure featuring a minimum anomalous group velocity dispersion (GVD), nearly zero third-order dispersion (TOD) and enhanced nonlinearity for efficient solitoneffect compression of femtosecond optical pulses and supercontinuum generation(SCG) with lowest input pulse energies over discrete distances of the fiber.Keywords: Multipole, Photonic, Soliton, Compression, Supercontinuum, Dispersion
-
فراماده به عنوان ساختاری مصنوعی، ماکروسکوپیک و به طور موثر همگن (با میانگین اندازه سلول بسیار کوچکتر از طول موج هدایت) تعریف می شود. در ادبیات الکترومغناطیس، پاسخ یک سیستم به یک میدان الکتریکی یا مغناطیسی تا حد زیادی توسط مشخصات مواد مورد بحث تعیین میشود. دو نمونه از این مشخصات مایکروسکوپیک ، ضرایب نفوذپذیری الکتریکی و مغناطیسی هستند که هردو در مواد معمولی مثبتند. با چینش آرایهای از سیمهای فلزی، میتوان ضریب گذردهی الکتریکی منفی و با چینش آرایهای از ساختارهای متناوب تشدیدکننده حلقه های شکافته میتوان ضریب نفوذپذیری مغناطیسی منفی به دست آورد. برای مدلسازی ساختارهای فرامواد از معادلات انتگرالی میدان الکتریکی یا میدان مغناطیسی استفاده می شود که بر پایه روش عددی ممان قابل بررسی هستند. یکی از مزایای این روش این است که تنها به قطعه بندی منبع میپردازد، البته حافظه ی مورد نیاز متناسب با اندازهی هندسه ی ساختار افزایش مییابد. برای رفع این ایراد امروزه ازروش های جایگزینی مانند روش چند قطبی سریع (یک سطحی و چندسطحی) استفاده می شودکه در این روش ها علاوه برمنبع، توابع پایه و نقاط مشاهده نیز قطعه بندی می گردند. در این مقاله با استفاده از معادلات انتگرالی سطحی و اعمال روش چندقطبی سریع چند سطحی به روش ممان، بررسی تفرق و محاسبه میدانهای پراکندگی از برخی سطوح فرامواد انجام می شود و نشان داده می شود که زمان محاسبات نسبت به روش ممان مستقیم، حدود 75 درصد کاهش می یابد.
کلید واژگان: فراماده, روش ممان, معادلات انتگرالی سطحی, روش چند قطبی سریع چند لایهMetamaterial is defined as an artificial, macroscopic, and effectively homogeneous structure (with an average unit cell size much smaller than the guide wavelength). In the electromagnetic literature, the response of a system to an electric or magnetic field is largely determined by the characteristics of the materials in question. Two examples of these microscopic properties are the electric permittivity and magnetic permeability coefficients, both of which are positive in ordinary materials. By arranging an array of metal wires, a negative electric permittivity can be obtained, and by arranging an array of periodic split ring resonator structures, a negative magnetic permeability coefficient can be obtained. To model metamaterial structures, integral equations of electric field or magnetic field are used, which can be studied based on the numerical method of moment. One of the advantages of this method is that it only segregates the source, although the required memory increases in proportion to the size of the geometry of the structure. To solve this problem, today, alternative methods such as fast multipole method (single level and multi-level) are used, which in addition to the source, the basic functions and observation points are also segmented. In this paper, using surface integral equations and multi-level fast multipole method, the diffraction and calculation of scattering fields of some metamaterial surfaces are investigated and the importance of this method compared to the direct moment method is greatly reduced in the computation time, approximately 75%.
Keywords: Metamaterial, Moment Method, Surface Integral Equations, Multi Level Fast Multipole Method -
In present study, we intend to investigate the evolution of supercontinuum generation (SCG) through triangular photonic crystal fiber (PCF) at 1310nm by using both full-vector multipole method (M.P.M) and novel concrete algorithms: symmetric split-step fourier (SSF) and fourth order runge kutta (RK4) which is an accurate method to solve the general nonlinear schrodinger equation (GNLSE). We propose an ideal solid-core PCF structure featuring a minimum anomalous group velocity dispersion (GVD), small higher order dispersions (HODs) and enhanced nonlinearity for appropriate supercontinuum generation with low input pulse energies over discrete distances of the PCF. We also investigate the impact of linear and nonlinear effects on supercontinuum spectra in detail and compare the results with different status.
-
آزمایشگاه اندازه گیری مغناطیسی از مهم ترین قسمت های آزمایشگاه تحقیق و توسعه چشمه نور ایران است. این آزمایشگاه وظیفه اندازه گیری و بررسی صلاحیت مغناطیس های شتابگر اعم از مغناطیس های دائمی و الکترومغناطیس ها را بر عهده دارد و برای اولین بار در ایران در حال بهره برداری است. این آزمایشگاه شامل دستگاه های اندازه گیری دقیق و متناسب با نیاز سنکروترون است، از جمله این دستگاه ها می توان به میز اندازه گیری کاوشگر اثر هال، پیچه چرخان، و پیچه هلمهولتز اشاره نمود. در حال حاضر آزمایشگاه به میز اندازه گیری کاوشگر اثر هال و پیچه چرخان در آرایش غیر جبرانی مجهز شده و اندازه گیری های مربوط به نمونه های مغناطیس های ساخته شده در طرح میسر است. در این مقاله به بررسی نتایج اندازه گیری های مغناطیسی چهار قطبی نمونه ساخته شده در طرح با استفاده از کاوشگر اثر هال و پیچه چرخان پرداخته و در موارد اندازه گیری خطای میدان های چند قطبی و منحنی تحریک چهار قطبی، نتایج با هم مقایسه شده اند.کلید واژگان: اندازه گیری مغناطیسی, کاوشگر اثر هال, پیچه چرخانMagnetic Measurement Lab is one of the most significant divisions of Research and Development (R&D) Lab of Iranian Light Source Facility. The main duty of this lab is to measure and check qualification of the accelerator magnets, including permanent and electromagnets, being applied in Iran for the fisrt time. The ILSF measurement lab consists of precise measurement equipment, in proportion to synchrotron needs, such as Hall Effect probe measurement bench, rotating coil and Helmholtz coil. Recently, the lab has been provided with Hall probe measurement bench and uncompensated rotating coil and has made it possible to measure prototype magnets. In this article, the results of measuring quadrupole prototype are studied using Hall probe and rotating coil, to determine and compare errors in measuring multipole magnets and their sourcesKeywords: magnetic measurement, Hall probe, rotating coil
-
In this paper, we present a solid-core Silica-based photonic crystal fiber (PCF) composed of hexagonal lattice of air-holes and calculate the effective index and chromatic dispersion of PCF for different physical parameters using the empirical relations method (ERM). These results are compared with the data obtained from the conventional multipole method (MPM). Our simulation results reveal that the ERM is an accurate and fast method for dispersion analysis of PCFs with large pitch sizes. However, for small pitch sizes of PCFs, it is not as accurate as the MPM method. Therefore, ERM is a fast, simple and accurate method for modelling and analysis of Silica-based PCFs with large pitch sizes.Keywords: Dispersion, empirical relations method, multipole method, photonic crystal fiber, Silica
-
با مطالعه قطبش پذیری یک نانو ذره ی فلزی کروی برروی یک لایه ی دی الکتریک، خواص نوری سیستم بررسی می شود. از آنجا که اندازه نانوذره خیلی کوچکتر از طول موج نور فرودی است، با حل معادله لاپلاس، پتانسیل الکتریکی در نواحی مختلف برحسب چندقطبی ها بسط داده می شود. با استفاده از تانسور قطبش پذیری، عباراتی برای قطبش پذیری های موازی و عمود بدست آمده و سپس نتایج عددی مورد بحث قرار می گیرند. علاوه بر اثر اندازه نانوذره پلاسمونیک روی خواص نوری، با تعریف یک پارامتری هندسی بنام پارامتر برش، اثر این پارامتر روی مولفه های موازی و عمودی تانسور قطبش پذیری بررسی می شود. نشان داده شده می شود که جذب و پاشندگی نوری بشدت به پارامترهایی همچون اندازه ی ذره، جنس نانوذره و پارامتر برش وابسته است. فرض می شود که جنس نانوذره طلا و نقره باشد، زیرا این فلزات گزینه های مناسبی برای کاربردهای پلاسمونیکی در فرکانس های نوری هستند.کلید واژگان: نانوذره پلاسمونیک, قطبش پذیری, زیرلایه دی الکتریکBy studying the polarizability of a spherical metallic nanoparticle on a dielectric substrate, the optical properties of the system is investigated. Since the size of nanoparticle is much smaller than the wavelength of the incident light, by solving the Laplace equation, the electric potential at different regions is expanded in terms of multipoles. By using the polarizability tensor, expressions for the parallel and normal polarizability are derived and then numerical results discussed. In addition to the impact of the size of plasmonic nanoparticle, by defining a geometrical parameter that called the truncation parameter, the impact of this parameter on the parallel and normal components of polarizability tensor is shown. It is demonstrated that the optical dispersion and absorption strongly depends on the particle size, the type of metal particle and the truncation parameter. The type of nanoparticle is gold and silver, because these noble metals have predominately been the materials of choice for plasmonic applications around the optical frequencies.Keywords: Plasmonic nanoparticle, Polarizability, Dielectric substrate
-
In this paper, dose uniformity ratio in irradiation cell of GC-220 is specifiedutilizing an analytical method based on the multipole moment expansion. In this method, the values of monople, dipole and quadrupole moments for source arrangements of GC-220 are calculated by numerical integrating. Appling these values, the dose uniformity ratio in the irradiation cell of GC-220 is calculated equal to 1.92. Monte Carlo simulation is applied to validate calculations. There is a relative difference about 12% between the results obtained from the analytical calculation and Monte Carlo simulation, which confirm the used method. In comparison with Monte Carlo methods, this method is not time consuming, so, this method can be used for the conceptual designing and the source load planning of irradiators.
Keywords: Dose Uniformity Ratio, Mutipole Moment Expansion, Monte Carlo Method, Gamma Cell 220, Source Load Planning
-
از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبهای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شدهاست.
- نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شدهاند و انتظار میرود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
- جستجوی عادی ابزار سادهای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش دادهشود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشتههای نویسنده خاصی هستید، یا میخواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
-
همراه با متن17
-
علمی17
-
معتبرحذف فیلتر
نتایج را در یکی از موضوعات زیر محدود کنید.