Home | english  | Impressum | Datenschutz | Sitemap | KIT

Molekulare Strömung (MOVAK3D und PROVAC3D)

Die Test Partikel Monte Carlo-Simulation (TPMC) dient dem Simulieren verschiedener Teilchenbahnen (von Atomen, Photonen usw.) in frei definierbaren Vakuumsystemen mit Hilfe der Monte Carlo Methode. Die Grundlage bildet ein Mechanismus, bei dem Teilchen auf einer oder mehrerer Quellen erzeugt werden, an verschiedenen Flächen reflektiert werden und entsprechend den Eigenschaften auf Absorbern oder Quellen enden.

Die Simulation bedingt vorher die Konstruktion eines geometrischen Modells. Dafür stehen vordefinierte Elemente (Dreiecke, Parallelogramme, Kreise, Quadrate, Sechsecke.....) zur Verfügung. Zu jeder Fläche gehört ein Parameterfeld mit z. B. Orientierung (Richtung der Flächennormale), Reflektionseigenschaften (Quelle, Absorber, diffus reflektierend usw.) und Reflektionskoeffizient.

Das Monte Carlo Programm generiert die Teilchen nacheinander. Um eine gute Statistik zu erhalten sind hohe Teilchenzahlen notwendig.

Das TPMC Programm MOVAK3D wird zur Berechnung von Durchtrittswahrscheinlichkeiten, Einfangwahrscheinlichkeiten und effektiven Saugvermögen in Hochvakuumsystemen (molekulare Strömung) verwendet. MOVAK3D ist kommerziell verfügbar.

PROVAC3D ist eine darüber hinaus gehende Entwicklung, bei der weitaus mehr Geometrieelemente zur Verfügung stehen. Die verschiedenen Elementtypen erlauben dabei die Definition komplizierter Formen und komplexer Vakuumsysteme. Außerdem sind hier verschiedene Quellen und Senken möglich sowie unterschiedliche Temperaturen der beteiligten Flächen, so dass kompliziertere Dichteprofile in einem Vakuumsystem beschrieben werden können. Die Idee von PROVAC3D basiert auf der Methode der Akkumulation der Flugzeiten der betrachteten Testpartikeln. In einer derzeit entwickelten Ausbaustufe von PROVAC3D ist auch die Beschreibung von Teilchenkollisionen vorgesehen, so dass der Anwendungsbereich des Programms zu kleineren Knudsenzahlen hin erweitert werden kann.