ХАРАКТЕРИСТИКА

Комплекс программ для численного моделирования динамики релаксационных процессов в плазменных волноводах.

Предлагаемый комплекс программ составлен в пакете MathCAD, с использованием лексики и структуры программы языка Паскаль, предназначен, как для научных расчетов, так и для лабораторного практикума «Компьютерное моделирование в лазерной физике». Комплекс состоит из двух программ:

1. Численное моделирование релаксации средней энергии электронов и заселенностей возбужденных атомов в активных средах рекомбинационных лазеров. С помощью предлагаемой программы исследуется заселение возбужденных состояний атомов гелия с главным квантовым числом n=2, 3 и 4. Для того, чтобы определить закон изменения концентраций, как электронов, так и метастабильных и высоковозбужденных атомов, необходимо знать закон изменения средней энергии электронов Te. Для одновременного расчета всех величин (ne, n1,n2,Te) была составлена и решена система из четырех дифференциальных уравнений баланса, четвертым уравнением которой было уравнение для баланса средней энергии электронов. Полученная система дифференциальных уравнений решалась методом Рунге-Кутта.

2.Численное моделирование процесса формирования высоковольтного наносекундного разряда в режиме распространения высокоскоростных волн ионизации. Распространение высокоскоростных волн в наносекундном разряде имеет аналогию с распространением электрического потенциала по длинной линии или коаксиальному кабелю. Предлагаемая программа может быть использована как для исследования свойств наносекундного разряда, так и для определения параметров электрического потенциала по длинной линии. Для качественного описания протекающих процессов использованы телеграфные уравнения. Система уравнений решается методом сеток, программная реализация этого метода осуществлена в пакете Mathcad. Суть этого метода состоит в составлении разностных схем, в которых частные производные по x и t заменяются разностными производными. Оба уравнения системы с математической точки зрения представляют собой уравнения с частными производными первого порядка, с заданными начальными и граничными условиями.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Благодаря использованию предлагаемого комплекса программ можно будет значительно упростить и ускорить исследование процессов, происходящих в активных средах газовых лазеров и выполнить на высоком уровне лабораторные работы по соответствующим разделам. Автор____________

Автор ____________

РЕФЕРАТ

Рег. номер

Автор:

Гираев Камал Магомедович

Патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

Дагестанский государственный университет

Программа Комплекс программ для моделирования релаксационных процессов в

плазменных волноводах.

Аннотация Предлагаемый комплекс программ составлен в пакете MathCAD, с

использованием лексики и структуры программы языка Паскаль,

предназначен, как для научных расчетов, так и для лабораторного практикума «Компьютерное моделирование в лазерной физике».

В данном комплексе программ реализовано сразу два численных метода: метод Рунге – Кутта и метод сеток. Процедура объединения данных методов посредством перехода от одной программы к другой на каждом этапе дает возможность получения результата, что позволяет регулировать выходные данные программы. Методом Рунге – Кутта четвертого порядка в данной задаче моделируется система из четырех дифференциальных уравнений. Причем на выходе программы есть возможность вывода результата для каждой переменной отдельно и в комплексе зависимостей, что является одним из достоинств выбранного пакета Mathcad. Кроме того, есть возможность вывода матрицы данных во внешний файл в виде Asci кода, что позволяет построить зависимости в более усовершенствованных графопостроителях.

Данный комплекс программ используется в лабораторном практикуме «Компьютерное моделирование в лазерной физике». Есть возможность адаптации программы для лабораторного практикума «Лазерная биомедицина».

Тип ЭВМ IBM PC

Программная среда Mathcad

OC Windows (9x/Me/XP/2000)

Объем программы 588 кБ