当涉及Synchrotron光源时，更明亮的情况更好。通过在其加速器中使用亮光，高级光子源（APS）同步器设备的研究人员可以有效地收集详细数据。与APS工程师合作，Radiasoft LLC的Nicholas Goldring创建并分发了用于设计与APS相关的真空室的模拟应用程序。在下面，在2018年波士顿Comsol会议上找到了他的主题演讲的视频录制和摘要。乐动滚球app下载
尼古拉斯·金林（Nicholas Goldring）讨论了同步加速器设计的仿真应用
优化APS同步器设施的电子束亮度
Radiasoft LLC模型和设计粒子加速器和X射线束线，目前正在与Argonne National Laboratory合作以改善真空室模拟。APS升级的目的是改善X射线梁的亮度，根据Goldring，该光束是“同步子光源的功绩”。增加光束强度需要弯曲的磁铁极尖端更接近电子梁轴，而电子梁轴又需要较小的真空腔。为了适应新设计，必须将腔室从190毫米缩小到22毫米，从而使同步加速器的行为更加复杂。正如Goldring所说：“我们不仅具有更明亮的光束和更高强度的X射线，还需要较小，导致复杂且耦合的物理现象，包括高热应力，光子刺激的解吸和电磁韦克菲尔德。。”
从视频中：尼古拉斯·金林（Nicholas Goldring）讨论了升级之前和之后的梁亮度（右上角）和真空腔（右下）。
为了准确模拟APS同步加速器和其他加速器的行为，Radiasoft创建了模型，将它们变成仿真应用程序，然后将其分配给项目利益相关者。
使用仿真应用程序和COMSOL SERVER升级加速器设计
Synchrotron真空室是一个真正的多物理问题，但是在典型的加速器模拟中，Goldring解释说：“有许多不同的代码[…]，它们非常专业”，通常是一个物理过程。这是有问题的，因为模拟之间来回走动是错误和耗时的。
作为解决此问题的解决方案，Radiasoft的工程师使用ComsolMultiphysics®软件进行射线跟踪，热分析，分子流模型等。构建模型后，他们将其转变为模拟应用程序，并使用Comsol Server™部署产品分配它。这使得不熟悉代码或COMSOL多物理学的科学家和工程师可以运行自己的模拟。
戈德林说，应用程序构建器的界面使事情变得简单，使他“将许多不同的模型对象拖动到画布上”。此外，可以通过内置JAVA®开发环境（例如通过实现自定义算法）添加更多的复杂性。此外，戈德林说：“Comsol®具有广泛的[应用程序界面]，但它们使通过录制方法访问变得易于访问。”同事可以通过Comsol Server™轻松地访问Radiasoft基于云的服务器上的应用程序，Goldring说“效果很好”。
示例：真空室中的光线
Goldring讨论的第一个应用是针对新真空室设计中的光线。应用程序用户可以定义许多参数，包括：
- 电子束源
- 梁的弧形长度
- 弯曲半径
- 光束的能量
- 偶极磁铁的强度
基于这些（和其他）输入，应用显示了腔室中的温度以及光线的能量和功率分布。戈德林说：“同步辐射电源分布相当复杂，尤其是当它沿着电子轨迹进展时，因此通常可以在各个点绘制该分布的样子。”
从视频中：尼古拉斯·金林（Nicholas Goldring）显示了真空室的应用。
通过使用Comsol Server™部署其仿真应用程序，Radiasoft使科学家和工程师更容易测试和优化加速器设计。
该材料基于美国能源部基础能源科学办公室支持的工作，根据奖励编号DE-SC0015209。
要了解有关Radiasoft如何使用多物理模型和应用程序改善APS同步器的更多信息，请观看Keynote视频在这篇文章的顶部并参观Radiasoft网站。
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