粒子追踪模块
新应用：电荷交换单元格模拟器
电荷交换单元由真空室内高压的气体区域组成。当离子束与高密度气体相互作用时，离子会与气体进行电荷交换反应，从而产生能量的中性颗粒。可能只有一小部分梁离子会经历电荷交换反应。因此，为了中和梁，一对带电的偏转板位于电池外。这样，可以产生一个能量的中性来源。
电荷交换单元模拟器应用模拟质子束与含有中性氩电的电荷交换单元的相互作用。用户输入包括几种几何参数，用于燃气电池和真空室，梁特性以及用于偏转其余离子的带电板的性质。
仿真应用程序计算电荷交换单元的效率，该效率是被中和的离子的分数，并记录了有关发生的不同类型碰撞的统计信息。
电荷交换单元格模拟器应用程序的用户界面。
新应用：层流静态粒子搅拌器设计器
在静态搅拌机中，将液体通过含有固定混合叶片的管道泵送。这种混合技术非常适合层流的混合，因为它在该流程度中仅产生少量压力损失。当流体通过通道泵送时，横截面叶片的交替方向沿通道的长度混合流体。静态混合技术可以精确控制整个过程中发生的混合量。但是，根据其几何形状，混合器的性能可能会有所不同。
层状静态粒子混合设计器应用程序计算静态混合器中的流体速度和压力场，以及流体携带的颗粒轨迹。由于颗粒具有质量，因此它们不会准确遵循流体速度的流线，从而导致某些颗粒击中混合叶片。
示例应用程序计算混合器中颗粒的传输概率。它还评估了分散索引的指标，这是对混合不同种类颗粒的均匀性的测量。
层状静态混合器（箭头）中的流体速度场和横截面中的剪切速率（切片图）。
层层静态混合器中的粒子轨迹。为了更容易地可视化混合器性能，只有一小部分粒子被渲染，并且根据其初始位置进行着色。
从边缘和点释放
使用Comsol Multiphysics版本5.2，从Edge释放和从点释放节点可用于分别从几何形状中的边缘和点释放粒子。当沿边缘释放颗粒时，粒子位置可以基于网格，由用户定义的密度函数加权，也可以沿边缘长度均匀分布。
可以沿任意曲线释放粒子，例如上面显示的螺旋。
改善了基于密度的释放
根据密度函数初始化粒子位置的释放功能具有新的设置，使其更准确。现在可以指定发布分配精度顺序和位置改进因子在设置中释放，入口， 和粒子梁节点和新的从Edge释放节点。当底层网格非常粗糙或粒子密度在不同的网格元素之间差异时，精度的提高最为明显。
颗粒在粗网格上释放，并具有初始坐标的高斯分布。当粒子位置的分布更加与指定分布相匹配。位置改进因子比为0（蓝色）时为10（红色）。
颗粒在粗网格上释放，并具有初始坐标的高斯分布。当粒子位置的分布更加与指定分布相匹配。位置改进因子比为0（蓝色）时为10（红色）。
充电交换碰撞
您现在可以向碰撞节点：共鸣交换和非谐波交换。
这共鸣交换当能量离子与相同物质的相同元素或分子的环境中性原子进行电荷交换反应时，使用节点。这非谐波交换当离子化和中性物种具有不同的元素或物质时，使用特征。在这两种情况下，碰撞后，都可以继续跟踪离子化物种，中性物种或两者兼而有之。
在电荷交换电池中，高能质子束（红色）通过燃气电池（浅灰色）传播，该燃气电池的压力比周围的环境更高。所得的电荷交换碰撞会产生快速，中性的氢（蓝色）和缓慢移动的氩离子（绿色）。
粒子梁的改进
新选项可在粒子梁使横向位置和速度分布更易于指定的功能。这使得使用具有一定尺寸，形状和方向的相位空间椭圆释放光束变得容易得多。方程式显示已得到改进和增强图像，以更好地表明各种选项的作用。
| 采样 | 方向 | 速度规范 | 图像 |
|---|---|---|---|
| 制服 | 直立 | Twiss参数 |  |
| 制服 | 不直立 | Twiss参数 |  |
| 制服 | 直立 | 椭圆尺寸 |  |
| 制服 | 不直立 | 椭圆尺寸 |  |
| 高斯 | 直立 | Twiss参数 |  |
| 高斯 | 直立 | Twiss参数 |  |
| 高斯 | 直立 | 椭圆尺寸 |  |
| 高斯 | 不直立 | 椭圆尺寸 |  |
粒子计数器
A粒子计数器功能是一个域或边界功能，可提供有关从释放功能到达一组选定域或表面上的粒子的信息。这样的数量包括传输的颗粒数量，传输概率，传输电流，质量流速等等。此功能，具有Comsol Multiphysics 5.2版的新功能，提供了方便的结果表达式，可以在过滤器粒子轨迹图的节点，仅允许将到达粒子计数器选择的粒子可视化。
粒子计数器功能提供以下变量，并带有特征标签
- 最后一次，从释放特征到粒子计数器的传输粒子数量。
- 从释放特征到粒子计数器的传输粒子数量。
- 从释放特征到粒子计数器的传输概率。
- 粒子包含的逻辑表达式。可以在筛选粒子轨迹的节点绘图，以可视化将释放特征连接到计数器的粒子。
- 从释放特征传输到粒子计数器的电流。此变量仅适用于带电的粒子跟踪界面当粒子释放规范设置为指定当前的。
- 从释放特征到粒子计数器的传输质量流速。此变量仅适用于粒子追踪流体流动界面当粒子释放规范设置为指定质量流量。
如果粒子计数器特征是粒子梁特征带电的粒子跟踪界面，平均位置的其他变量，可传输颗粒的速度和能量。
粒子 - 物质相互作用
现在，您可以使用专用的能量离子与固体物质的相互作用进行建模粒子 - 物质相互作用特征。此功能支持不同类型的交互的两个子功能：
- 电离损失当离子与目标材料中的电子相互作用时，用于对能量的连续损失进行建模。
- 核停止用于模拟目标核对能量离子的挠度。
随着离子的初始动能的增加，它们与固体材料的相互作用被电离损失而不是随机核相互作用所支配。结果，高能离子倾向于遵循几乎直的路径，而较少的能量离子遵循更多的随机路径。
新教程：离子范围基准测试
离子范围基准模型模拟了通过电离损失和核散射的硅通过硅的通过。质子的初始能量使用从1 keV到100 meV的参数扫描来变化。
将质子的平均路径长度与在连续下降近似（CSDA）以及在运动初始方向上的投影范围的离子范围的公开值进行比较。模拟和实验数据一致。
比较计算的路径长度（红色）与连续减慢近似（CSDA）和投影范围的离子范围的实验测量值的比较。
新教程：敏感的高分辨率离子微探针（虾）
敏感的高分辨率离子微探针（Shrimp）用于通过对传入的光束进行适当调谐的电和磁力来传输给定的初始能量和指定的电荷与质量比。梁首先通过径向电力通过弯曲扇区发送，然后通过具有均匀磁通密度的第二弯曲扇形发送。
该教程模型利用Comsol多物理的粒子梁特征®用于检查高精度光谱仪的性能的软件，其中只有一小部分传递到检测器。该模型计算传输概率，并可视化发射光束的标称轨迹。
虾中的一个离子束受到径向电场（红色），然后进行均匀的磁通密度（蓝色）。梁的颜色表示粒子速度标准。
