［Benchmark］COMSOL对比ROXIE代码在计算四极粒子加速器的基准测试

大多数粒子加速器对磁极磁场的品质要求都非常的高，因此，这些设备的设计和使用要依赖非常精确地模拟。欧洲核子研究中心的ROXIE代码，被广泛用作粒子加速器中常规和超导磁极计算的参考软件。ROXIE是基于，全矢势（Full vector potential）联合“边界元-有限元法”（BEM-FEM）发展成的静磁求解法，因此，他不需要对模型线圈和空气域划分网格。而COMSOL磁场应用模式是用磁矢势有限元法（FEM），需要对线圈和空气域划分网格。本文将呈现两种解算工具在求解精度，内存需求以及求解时间的对比结果。比较是基于一个典型的电阻四极加速器的参数化模型。铁质的四极都是工作在深度饱和状态，因此问题具有高度非线性。对数值解的计算精度的评估，是通过对磁场数据进行快速傅里叶变换（FFT）得到的。