СИМИОН
| Стабильная версия | 8.1.1.1
/ 2012-05-14 |
|---|---|
| Операционная система | Окна |
| Веб-сайт | http://simion.com/ |
SIMION — это программа моделирования ионной оптики , которая рассчитывает электрические поля для электродов с определенными напряжениями и траекториями ионов в этих полях. [ 1 ]
Разработка программы
[ редактировать ]Программа была разработана в конце 1970-х годов Доном К. МакГилвери в Университете Ла Троб , Мельбурн, Австралия, в рамках его докторской диссертации. исследовать [ 2 ] работал с Джеймсом Моррисоном, а позже был адаптирован для персональных компьютеров в 1985 году Дэвидом А. Далем в Национальной инженерной и экологической лаборатории Айдахо . [ 3 ] Совместно с Ричардом Моррисоном из Университета Монаша МакГилвери разработал версию SIMION для Macintosh, известную как MacSIMION. В знак признания важности своей работы МакГилвери и Даль получили награду Американского общества масс-спектрометрии за выдающийся вклад в 1998 году. [ 4 ]
SIMION 8.0 был первоначально выпущен в 2006 году. Текущая версия — SIMION 8.1, выпущенная в августе 2011 года; мелкие обновления выпускаются постоянно.
Расчеты
[ редактировать ]SIMION 3D — широко используемая программа ионно-оптического моделирования во многих областях физики. В SIMION электростатические поля можно моделировать как решения краевой задачи эллиптического уравнения в частных производных, называемого уравнением Лапласа . Конкретный метод, используемый в SIMION для решения этого уравнения, представляет собой метод конечных разностей, называемый сверхрелаксацией. Этот метод применяется к трехмерной потенциальной матрице (PA) точек, представляющих электродные и неэлектродные области. Цель состоит в том, чтобы получить наилучшую оценку напряжений в точках между электродами. Трехмерный массив выбирается так, чтобы он имел либо цилиндрическую, либо плоскую симметрию, либо вообще не имел симметрии. Уравнение Лапласа обладает тем удобным свойством, что его решение представляет собой сумму вкладов каждого электрода. Следовательно, после того, как массив электрических полей был найден один раз путем итерации, напряжения отдельных электродов можно изменить и сразу же получить новые поля.
Когда электрические поля получены, можно рассчитать траектории заряженных частиц в этих полях. Расчеты траектории частиц являются результатом трех взаимозависимых вычислений. Во-первых, электростатические силы должны быть рассчитаны в текущем положении иона. Эти силы затем используются для расчета текущего ускорения ионов, а затем с помощью методов численного интегрирования для прогнозирования положения и скорости иона на следующем временном шаге. Более того, сам шаг по времени постоянно корректируется для максимизации точности траектории. стандартный метод Рунге – Кутты Для численного интегрирования траектории иона в трех измерениях используется четвертого порядка.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Даль, Д. (2000). «СИМИОН для ПК в размышлении». Международный журнал масс-спектрометрии . 200 (1–3): 3–25. Бибкод : 2000IJMSp.200....3D . дои : 10.1016/S1387-3806(00)00305-5 .
- ^ МакГилвери, округ Колумбия (1978). «Фотодиссоциация положительных ионов - Кандидатская диссертация» . Университет Ла Троб.
- ^ «Предвидя ионы с SIMION» . Национальная лаборатория Айдахо. Архивировано из оригинала 26 сентября 2006 г. Проверено 16 декабря 2008 г.
{{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка ) - ^ «Награда ASMS за выдающийся вклад» .
Внешние ссылки
[ редактировать ] | Эта электромагнетизму статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |