Aplikace metody hraničních prvků při výpočtu elektrického pole radiofrekvenční iontové pasti
Application of boundary element method for calculation of electric field in a radiofrequency ion trap
bachelor thesis (DEFENDED)
View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/99927Identifiers
Study Information System: 196970
Collections
- Kvalifikační práce [10932]
Author
Advisor
Referee
Hromádka, Jakub
Faculty / Institute
Faculty of Mathematics and Physics
Discipline
General Physics
Department
Department of Surface and Plasma Science
Date of defense
26. 6. 2018
Publisher
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaLanguage
Czech
Grade
Excellent
Keywords (Czech)
BEM, FEM, rf iontová pastKeywords (English)
BEM, FEM, rf ion trapV této práci se věnujeme numerickým metodám řešení Laplaceovy úlohy. Srov- náváme metodu hraničních prvků (BEM), implementovanou pomocí knihovny Bempp, a metodu konečných prvků (FEM), implementovanou pomocí knihovny FEniCS, a to pro ilustrační příklad multipólu i pro specifickou radiofrekvenční iontovou past, jejíž model vytvoříme v programu Gmsh. Abychom určili efektiv- nost metody, zkoumáme dobu výpočtu, paměťovou náročnost a celkovou kvadra- tickou odchylku od teoretických hodnot, známe-li je. Získané hodnoty elektrické intenzity následně použijeme k simulaci pohybu částice v pasti, opět srovnáváme BEM a FEM. 1 2
In this thesis we explore numerical methods that could be used to solve La- place's equation. We compare the boundary element method (BEM), implemen- ted in Bempp library, and the finite element method (FEM), implemented in FEniCS library, by using them to solve Laplace's equation in the cases of a mul- tipole and a rf ion trap, which we create a model of through the use of Gmsh. In order to gauge effectiveness of a method, we measure the time of evaluation, me- mory usage and the squared deviation from theoretical values (if we know them) summed over the points of evaluation. In the end, we use the known values of electric field to simulate a charged particle moving within the trap, comparing evolution of its position and velocity for BEM and FEM. 1 2