Novità COMSOL Multiphysics^® versione 6.1

Aggiornamenti del Ray Optics Module

Per gli utenti del Ray Optics Module, la versione 6.1 di COMSOL Multiphysics^® offre una nuova funzionalità per il calcolo dei tassi di fluenza, una migliore generazione di numeri pseudorandom (PRNG) e materiali aggiuntivi nella libreria dei materiali ottici. Di seguito potete approfondire tutti questi aggiornamenti e altri ancora.

Calcolo del tasso di fluenza

Il tasso di fluenza è definito come la quantità di radiazione che colpirebbe un piccolo rilevatore sferico in qualsiasi punto del dominio di simulazione, diviso per l'area della sezione trasversale di tale rilevatore. Per calcolare il tasso di fluenza è ora disponibile una nuova funzionalità dell'accumulatore di dominio, Fluence Rate Calculation. Questa funzione è utile quando si simulano sistemi di purificazione a raggi ultravioletti (UV), perché può essere utilizzata per prevedere la quantità di radiazioni UV che i batteri e altri agenti patogeni assorbiranno quando passano vicino a una sorgente di radiazioni UV.

Questa nuova funzionalità è visibile nei nuovi tutorial Anular Ultraviolet Reactor e Annular Ultraviolet Reactor with Particle Tracing.

Slice plot of the fluence rate surrounding a UV lamp. A small fraction of rays is also shown.

Improved Pseudorandom Number Generation

The Ray Optics Module includes a variety of functionality that relies on PRNG, such as:

• Monte Carlo modeling of light extinction in particle-laden media
• Diffuse and isotropic scattering
• Surface normal perturbations for modeling rough boundaries
• Conditional ray–boundary interactions

The PRNG methods used in these examples have been improved and are less likely to incur correlations between random numbers that should ideally be uncorrelated. This includes random boundary conditions acting on different rays as well as unwanted correlations between randomly generated vector components. The existing Solar Dish Receiver tutorial model demonstrates this new improvement.

Raggi riflessi da una parabola, inclusi gli effetti dell'oscuramento al bordo solare e della rugosità della superficie. Il modello di rugosità applica una perturbazione generata in modo pseudorandom alla direzione normale della superficie quando inizializza la direzione di ogni raggio rilasciato.

Opzione per memorizzare solo le variabili accumulate nella soluzione

A seconda dell'applicazione, le variabili accumulate (come la potenza del raggio depositato o il tasso di fluenza all'interno di un dominio) possono essere informazioni più preziose della posizione e della direzione dei singoli raggi. Ora è possibile scegliere di mantenere nella soluzione solo le variabili accumulate, scartando i gradi di libertà associati ai raggi, in modo da ridurre le dimensioni del file. Questa funzionalità è visibile nei nuovi tutorial Anular Ultraviolet Reactor e Annular Ultraviolet Reactor with Particle Tracing.

Settings for the Geometrical Optics interface when only the fluence rate is stored in the solution (not the individual ray positions) to reduce file size.

Optical Material Library Updates

In the Optical material library, available in the Ray Optics Module and Wave Optics Module, the fused silica and i-line glasses from Ohara Corporation have been added. Compared to other types of glass, fused silica and i-line glasses generally have greater transmittance at ultraviolet and near-UV wavelengths.

Nuovi tutorial

La versione 6.1 di COMSOL Multiphysics^® introduce tre nuovi tutorial nel Ray Optics Module.

Annular Ultraviolet Reactor

An ultraviolet (UV) water purification reactor. The slice plot is colored by the fluence rate in the water surrounding the UV lamp.

Application Library Title:
annular_ultraviolet_reactor
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Annular Ultraviolet Reactor with Particle Tracing

An ultraviolet (UV) water purification reactor with particle tracing. Particle trajectories through the UV reactor are colored by their accumulated dose. The slice plot shows the fluence rate in the water.

Application Library Title:
annular_ultraviolet_reactor_particle
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Ray Optics Modeling of a Fresnel Lens

Comparison of ray collimation in a Fresnel lens (left) and plano-convex lens (right).

Application Library Title:
ray_optics_modeling_fresnel_lens
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