tRK4の使い方 ( パラメータ設定・前処理篇 )¶
tRK4のファイル・ディレクトリ構成¶
src : Fortran ソースコード群
pyt : python プリポストコード群
dat : データ類, config類
png : 出力画像類
bpm : ビームポジションモニタ用出力ファイル
prb : 粒子プローブ用出力ファイル
job : 保存用 job ディレクトリ
dev : 開発中のコード、不要コード仮置き場
README : メモ
go.py : 実行スクリプト
実行例¶
コンフィグ設定 ( parameter.conf )¶
parameter.conf を書き換える．
parameter.confの例は以下の通り．
コンフィグファイルの例¶
# input parameter file for track__RK4
# converted into input.conf by pyt/interpret__config.py
# free format nkConstant file
# -------------------------------------------------------- #
# --- for tRK4 --- #
# -------------------------------------------------------- #
EFieldListFile string dat/efieldlist.dat
BFieldListFile string dat/bfieldlist.dat
EFieldParamFile string dat/efieldparam.dat
BFieldParamFile string dat/bfieldparam.dat
particleFile string dat/particles.dat
popoutFile string dat/popout.dat
probeFileBase string prb/probe
bpmFile string bpm/screen_bpm.dat
flag__axisymmetry logical True
flag__popoutBoundary logical False
flag__probeField logical True
flag__beamposmonitor logical False
particleBoundary__x string None
particleBoundary__y string None
particleBoundary__z string None
type__iterMax string load
type__dt string load
iterMax integer 500000
dt float 2.e-14
alpha_wci float 1.e-5
alpha_CFL float 1.e-2
t_simuStart float 0.0
t_simuEnd float 1.50e-8
t_probeStart float 0.0
t_probeStep float 1.00e-11
t_probeEnd float 1.50e-8
bpm_direction string z
bpm_screen_pos float 0.106176
mp float 9.1093836e-31
qe float 1.6021766e-19
cv float 2.9979246e+08
# -------------------------------------------------------- #
# --- for python scripts --- #
# -------------------------------------------------------- #
# -- travelling wave -- #
tw_cosEigenFile string dat/efield_regular_opened.dat
tw_sinEigenFile string dat/efield_regular_closed.dat
tw_timeStart float 0.0
tw_nCycle integer 4
tw_nTime integer 101
tw_frequency float 2.856e9
tw_phase float 0.0
# -- wave information -- #
P_input float 125.0e3
Lcavity float 0.1049
beta_wave float 0.999
# -- from superfish -- #
Ustored float 0.0013767
Qvalue float 13950.1
rsh float 30.583e6
t_transit_time float 0.7187
# -- field making -- #
strength_bfield float 0.010
xMin_bfield float 0.0
xMax_bfield float 0.011
yMin_bfield float 0.0
yMax_bfield float 0.0
zMin_bfield float 0.0
zMax_bfield float 4.20
LI_bfield integer 11
LJ_bfield integer 1
LK_bfield integer 11
電場・磁場の設定¶
サンプル磁場・電場の生成
$ python pyt/generate__bFieldSample.py
$ python pyt/generate__eFieldSample.py
電場・磁場ファイルリストの作成¶
全ての磁場・電場リスト、及びその使い方をリスト表記する．
リストファイルのサンプルは以下.
磁場・電場ファイルリストの作成¶
# FileName EorB Amplitude Frequency Phase xyzshift modulation_type boundary_xyz nRepeat_xyz
dat/efield_buncher1_opened.dat E +2.770286 2.856e9 0.0 0.0 0.0 0.0 cos axisymm axisymm Neumann 1 1 1
dat/efield_buncher1_closed.dat E +2.638368 2.856e9 0.0 0.0 0.0 0.0 sin axisymm axisymm Neumann 1 1 1
dat/bfield_buncher1_opened.dat B +2.770286 2.856e9 0.0 0.0 0.0 0.0 cos axisymm axisymm Neumann 1 1 1
dat/bfield_buncher1_closed.dat B +2.638368 2.856e9 0.0 0.0 0.0 0.0 sin axisymm axisymm Neumann 1 1 1
dat/efield_buncher2_opened.dat E +3.632319 2.856e9 0.0 0.0 0.0 0.067179 cos axisymm axisymm Neumann 1 1 2
dat/efield_buncher2_closed.dat E +3.022602 2.856e9 0.0 0.0 0.0 0.067179 sin axisymm axisymm Neumann 1 1 2
dat/bfield_buncher2_opened.dat B +3.632319 2.856e9 0.0 0.0 0.0 0.067179 cos axisymm axisymm Neumann 1 1 2
dat/bfield_buncher2_closed.dat B +3.022602 2.856e9 0.0 0.0 0.0 0.067179 sin axisymm axisymm Neumann 1 1 2
dat/efield_regular_opened.dat E +8.505209 2.856e9 0.0 0.0 0.0 0.25611900 cos axisymm axisymm Neumann 1 1 40
dat/efield_regular_closed.dat E +7.753930 2.856e9 0.0 0.0 0.0 0.25611900 sin axisymm axisymm Neumann 1 1 40
各項目の説明
FileName - ファイル名 ( e.g. dat/efield_buncher1_opened.dat )
EorB - 電場か磁場か ( E or B )
Amplitude - 場の振幅 スケール倍する ( e.g. 3.1 (スケール倍), 1.0 (なし) )
Frequency - 変調の周波数 modulation_typeで変調はスイッチ ( e.g. 2.856e9 Hz )
Phase - 変調の位相進み ( e.g. 0.0 or 90.0, etc. )
xyzshift - 座標のシフト xyz座標の3つの実数で指定 ( e.g. 0 1 0 )
modulation_type - 変調のタイプ. ( cos, sin, off から選ぶ )
boundary_xyz - 境界条件 axisymm, Neumann, Dirichletから選ぶ ( axisymm, Neumann, Neumann )
nRepeat_xyz - 場の反復回数 RFキャビティなど周期構造で使用 xyzの３座標分を記載 ( e.g. 1 1 21 )
初期粒子情報の準備¶
dat/particle.confで生成する初期粒子のパラメータを書き換える
初期粒子を生成 ( dat/particles.dat ) する．
$ python pyt/generate__particleSample.py
dat/particle.confの例は以下．
初期粒子のパラメータ情報¶
# -- constants -- #
npt integer 1001
cv double 2.9979246e+08
qp double 1.6021766e-19
mp double 9.1093836e-31
# -- distribution :: [ equispace, uniform, gaussian, ] -- #
distribution_x string gaussian
distribution_y string gaussian
distribution_z string gaussian
xMin double -0.010
xMax double +0.010
yMin double -0.010
yMax double +0.010
zMin double -0.030
zMax double +0.030
# -- energy distribution :: [ equispace, uniform, gaussian ] -- #
distribution_energy string uniform
energy_Min double 1.0e5
energy_Max double 3.0e5
angle_theta1 double 0.0
angle_theta2 double 0.0
スクリプトのまとめて実行¶
上記の操作をまとめてスクリプト実行
パラメータファイルを書き換える
dat/parameter.conf
dat/fieldlist.conf
dat/particle.conf
$ python go.py
$ ./main
