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光線光学モジュールアップデート

光線光学モジュールのユーザー向けに, COMSOL Multiphysics® バージョン 6.1 は, 流束率を計算するための新機能, 改善された疑似乱数生成 (PRNG), および光学材料ライブラリの追加材料を提供します. これらのアップデートと詳細については, 以下をお読みください.

フルーエンス率計算

フルーエンス率は, シミュレーションドメイン内の任意の位置にある小さな球形の検出器に当たる放射量を, そのような検出器の断面積で割った値として定義されます. 新しいドメインアキュムレーター機能であるフルーエンス率計算機能が, フルーエンス率計算に使用できるようになりました. この機能は, 紫外線 (UV) 浄化システムをシミュレートするときに役立ちます. これは, UV 放射源のそばを通過するときにバクテリアやその他の病原体が吸収する UV 放射量を予測することができるためです.

この新しい機能は, 新しいチュートリアルモデル Annular Ultraviolet ReactorAnnular Ultraviolet Reactor with Particle Tracing で使われています.

マグマカラーテーブルのフルエンス率と赤い矢印で示される光線を示す UV ランプモデル.
UV ランプ周辺のフルーエンス率のスライスプロット. ごく一部の光線も表示されます.

改善された疑似乱数生成

光線光学モジュールには, 次のような疑似乱数発生 (PRNG) に依存するさまざまな機能が含まれています:

  • 粒子を含んだ媒体における減光のモンテカルロモデリング
  • 拡散および等方性散乱
  • 大まかな境界をモデル化するための表面法線摂動
  • 条件付き光線と境界の相互作用

これらの例で使用されている PRNG 法は改善されており, 理想的には無相関であるべき乱数間の相関が発生する可能性が低くなります. これには, さまざまな光線に作用するランダムな境界条件や, ランダムに生成されたベクトル成分間の望ましくない相関関係が含まれます. 既存の Solar Dish Receiver チュートリアルモデルは, この新しい改善を示しています.

マグマカラーテーブルの反射光線を示す放物線皿モデル.
放物面からの反射光線. 太陽のダークリム効果と表面粗さの影響を含みます. 粗さモデルは, 放出される各光線の方向を初期化するときに, 疑似ランダムに生成された摂動を表面法線方向に適用します.

蓄積変数のみを解に保存するオプション

アプリケーションによっては, 蓄積変数 (ドメイン内の蓄積光線パワーや流束率など) が, 個々の光線の位置や方向よりも価値のある情報になる場合があります. 光線に関連付けられた自由度を破棄して, 累積変数のみを解に保持するオプションが追加されました. これによりファイルサイズが縮小されます. この機能は, 新しいチュートリアルモデル Annular Ultraviolet Reactor および Annular Ultraviolet Reactor with Particle Tracing で確認できます.

幾何光学ノードが強調表示されたモデルビルダー, 対応する設定ウィンドウ, およびグラフィックスウィンドウの原子炉モデルを示す COMSOL Multiphysics UI.
ファイルサイズを縮小するために流束率のみが (個々の光線位置ではなく) 解に保存されている幾何光学インターフェースの設定.

光学材料ライブラリアップデート

光線光学モジュールと波動光学モジュールで利用可能な光学材料ライブラリに, Ohara Corporation の石英ガラスと i 線ガラスが追加されました. 他のタイプのガラスと比較して, 石英ガラスおよび i 線ガラスは, 一般に紫外および近紫外波長での透過率が高くなります.

新しいチュートリアルモデル

COMSOL Multiphysics® バージョン 6.1 では新たに3つのチュートリアルモデルが光線光学モジュールに追加されました.