~plane1/+junk/dissertation

« back to all changes in this revision

Viewing changes to src/Superfish/HC/HPRF_ELECTRODE_ATMOSPHERIC.SFO

  • Committer: plane1
  • Date: 2016-06-23 20:36:15 UTC
  • Revision ID: plane1@hawk.iit.edu-20160623203615-dqlye6youiil2bbh
Changed directory names for HPRF cavities to the acronyms now used in the dissertation (i.e., HC and DLHC)

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
Los Alamos National Laboratory Poisson Superfish
 
2
Program SFO written by James H. Billen and Lloyd M. Young
 
3
 
 
4
The original Poisson Superfish codes were developed
 
5
by Ron F. Holsinger in collaboration with Klaus Halbach.
 
6
These programs are provided as a service to the accelerator
 
7
community by the Los Alamos Accelerator Code Group (LAACG).
 
8
 
 
9
(c) Copyright 1985-2005, by the Regents of the University of California.        
 
10
This software was produced under U. S. Government contract W-7405-ENG-36        
 
11
by Los Alamos National Laboratory, which is operated by the University          
 
12
of California for the U. S. Department of Energy.  Neither the Government       
 
13
nor the University makes any warranty, express or implied, or assumes           
 
14
any liability or responsibility for its use, or represents that use of          
 
15
this software would not infringe privately owned rights.                        
 
16
Unpublished - rights reserved under Copyright Laws of the United States.        
 
17
 
 
18
 
 
19
Program SFO  7.17  released 1-13-2006 
 
20
 
 
21
Solution file C:\Users\plane\Documents\Superfish\HPRF_ELECTRODE_ATMOSPHERIC.T35.
 
22
More input from file C:\Users\plane\Documents\Superfish\HPRF_ELECTRODE_ATMOSPHERIC.SEG.
 
23
Program file: C:\LANL\AUTOFISH.EXE
 
24
SF.INI file: C:\LANL\SF.INI 12-29-2014   9:59:06
 
25
Memory used for HPRF_ELECTRODE_ATMOSPHERIC.T35 arrays:     109.296 K
 
26
 
 
27
Problem description:
 
28
HPRF Cavity with electrodes at atmospheric pressure
 
29
Problem file: C:\USERS\PLANE\DOCUMENTS\SUPERFISH\HPRF_ELECTRODE_ATMOSPHERIC.AM  6-05-2015  15:23:36
 
30
Problem file length:         604 bytes
 
31
Originating program: Autofish    Problem type: Unknown RF Cavity
 
32
 
 
33
Coordinates and lengths have dimensions of centimeters.
 
34
 
 
35
Problem constants and variables.
 
36
Letter A in the code column indicates a value supplied in the
 
37
Automesh input file.
 
38
Letter S in the code column indicates a value supplied in the
 
39
SFO input file.
 
40
 
 
41
Variable Code         Value     Description
 
42
ALPHAT          3.930000000E-03 Temperature coefficient of resistance
 
43
ASCALE           3767.30313     Scaling factor for H at drive point
 
44
BETA                    0.0     Particle velocity
 
45
BETA1           0.100000000     Starting BETA in transit-time table
 
46
BETA2           0.950000000     Ending BETA in transit-time table
 
47
CCLDELK          1.00000000     Increment for coupling for table in SFO
 
48
CCLMAXK          6.00000000     Highest coupling for table in SFO
 
49
CCLMINK          1.00000000     Lowest coupling for table in SFO
 
50
CLENGTH                 0.0     Cavity length for normalization in SFO
 
51
CLIGHT          2.997924580E+10 Exact speed of light in cm/sec
 
52
CONV             1.00000000     Length conversion (number of units per cm)
 
53
DBETA           5.000000000E-02 BETA increment in transit-time table
 
54
DELFR                   0.0     Frequency step size for a resonance search
 
55
DIAGDLL                   0     If 1, DLL writes diagnostics to DiagDLL.txt
 
56
DKSQ           -1.419710145E-08 Change in k^2 after an iteration in Fish
 
57
DPHI       S     100.000000     Phase length of the problem geometry
 
58
DSLOPE          -1.04400404     Slope of D(k^2) function
 
59
DSTOLER         2.000000000E-02 Tolerance required on D(k^2)
 
60
DX1             0.198243902     First X mesh interval (at XMIN)
 
61
DXMIN           0.198243902     Minimum X mesh interval (found by Automesh)
 
62
DYMIN           0.173181818     Minimum Y mesh interval (found by Automesh)
 
63
ENORM            1000000.00     Field normalization for NORM=4 option
 
64
EPS0            8.854187818E-12 Permittivity of free space
 
65
EPSIK           1.000000000E-04 Frequency convergence parameter
 
66
EPSO            1.000000000E-05 Convergence parameter in mesh optimization
 
67
ERG              443.123594     Integral (H^2 r dr dz)
 
68
EZERO            1000000.00     E0 for normalization in SFO when NORM=0
 
69
EZEROT     S     20000000.0     E0*T for normalization in SFO when NORM=1
 
70
FMU0            1.256637061E-06 Permeability of free space
 
71
FREQ             809.395083     RF cavity resonant frequency
 
72
FREQD                   0.0     Design frequency for a cavity (MHz)
 
73
HPHI             5000.00000     Normalization magnetic field for NORM=2
 
74
IBETA                     0     If >0, SFO writes transit-time vs BETA
 
75
ICCC                      1     1 for real arrays, 2 for complex arrays
 
76
ICCP                      1     If 1, compute material power loss
 
77
ICORNER1                  0     First corner segment for computing average H
 
78
ICORNER2                  0     Last corner segment for computing average H
 
79
ICYCLE                    3     Present iteration number
 
80
ICYLIN     A              1     0 for X,Y problems, 1 for Z,R problems
 
81
IMAX                     44     KMAX+2
 
82
INFODATA                  0     Number of tuning-code parameters
 
83
IOBSEG                   -1     First segment of the CCL outer boundary
 
84
IPIVOT                    1     Pivoting in matrix inversion routines
 
85
IRESID                    0     If 1, calculate potential residuals
 
86
IRMAX                    25     Used in optimization of RHOXY
 
87
IRTYPE                    0     Surface resistance option indicator
 
88
ISLOT                     0     If 1, SFO computes coupling-slot power loss
 
89
ITFILE                    0     If 1, SFO writes transit-time plot file
 
90
ITOT                   3036     (KMAX+2)*(LMAX+2)
 
91
KDRI                      1     K coordinate of the drive point
 
92
KMAX                     42     Number of horizontal logical mesh points
 
93
KMETHOD                   0     Wavenumber computation method (1= use beta)
 
94
KPROB      A              1     Problem type indicator (Superfish)
 
95
LAST35                    1     Code for last program to update T35 file
 
96
LCYCLE                   73     Iteration number in mesh optimization
 
97
LDRI                     36     L coordinate of the drive point
 
98
LINT                      1     Logical-mesh coordinate for Ez integration
 
99
LMAX                     67     Number of vertical logical mesh points
 
100
MAXCY                    19     Maximum number of cycles (-1: use default)
 
101
MAXPPR                  204     Maximum points per region
 
102
METHOD                    2     Method used to get frequency in root finder
 
103
NAIR                   2410     Number of air points
 
104
NBND                     10     Number of Dirichlet boundary points
 
105
NBSLF                     1     Left-side boundary condition
 
106
NBSLO                     0     Lower boundary condition
 
107
NBSRT                     1     Right-side boundary condition
 
108
NBSUP                     1     Upper boundary condition
 
109
NDRI                   1586     Drive point index = IRLAX(NPINP)
 
110
NEGAT                     0     Zero-area triangle indicator
 
111
NFE                       0     Number of iron points
 
112
NHSTEM                    1     Number of half stems
 
113
NINTER                    0     Number of interface points
 
114
NMATR                     0     Number of material records in T35 file
 
115
NORM       S              1     Normalization method in SFO
 
116
NPBOUND                 203     Total number of boundary points in the mesh
 
117
NPINP                  2421     Total points in problem
 
118
NPONTS                 2219     Number of unknown relaxation points
 
119
NREG                      2     Number of regions
 
120
NRMSEG                    1     Normalization segment number for NORM=2
 
121
NSEG                      8     Number of boundary segments
 
122
NSPL                      1     Number of special-potential points
 
123
NSTEP                     0     Number of steps for a resonance search
 
124
OMEGAM          1.000000000E-03 Used in optimization of RHOXY
 
125
PI               3.14159265     The number pi to machine precision
 
126
PLCELL           360.000000     Phase length per cell for multicell problems
 
127
Q2I                     0.0     1/2Q passed from CFish to SFO
 
128
RESIDR          1.000000000E-08 Residual resistance of a superconductor
 
129
RESIK           4.933851847E-07 Residual = DKSQ/XKSQ
 
130
RFMU             1.00000000     Permeability for rf surface resistance
 
131
RHO             1.724100000E-06 Material resistivity (Ohm-m)
 
132
RHOR            1.724100000E-06 Reference resistivity (Ohm-cm) at TEMPR
 
133
RHOXY            1.60000000     Over-relaxation factor in mesh optimization
 
134
RMASS           -2.00000000     Rest mass energy of particle in SFO
 
135
RSTEM            1.00000000     Stem radius in cm
 
136
SLOSS           3.000000000E-02 Coupling-slot power factor per % coupling
 
137
TC               9.20000000     Critical temperature of a superconductor
 
138
TEMPC            20.0000000     Normal conductor operating temperature
 
139
TEMPK            2.00000000     Operating temperature of a superconductor
 
140
TEMPR            20.0000000     Reference temperature for IRTYPE=3
 
141
TRIAVG          1.715216854E-02 Average area of all triangles
 
142
TRIMAX          2.405174620E-02 Area of the largest positive-area triangle
 
143
TRIMIN          7.532059290E-03 Area of the smallest positive-area triangle
 
144
VOLUME           3241.70913     Cavity volume (cylindrical symmetry only)
 
145
XDRI       A            0.0     X coordinate of the drive point
 
146
XK0             0.169636665     The wave number k = 2pif/c
 
147
XKSQ            2.877659827E-02 Square of the wave number
 
148
XMAXG            8.12800000     Upper X bound of the problem geometry
 
149
XMING                   0.0     Lower X bound of the problem geometry
 
150
XNORM1                  0.0     Starting X for NORM=4 integration path
 
151
XNORM2                  0.0     Ending X for NORM=4 integration path
 
152
XYAREA           79.5517577     Total cross sectional area
 
153
YDRI       A     5.97000000     Y coordinate of the drive point
 
154
YMAXG            11.4300000     Upper Y bound of the problem geometry
 
155
YMING                   0.0     Lower Y bound of the problem geometry
 
156
YNORM1                  0.0     Starting Y for NORM=4 integration path
 
157
YNORM2                  0.0     Ending Y for NORM=4 integration path
 
158
ZCTR                    0.0     Reference Z in transit-time integrals
 
159
-------------------------------------------------------------------------------
 
160
Segment numbers for field calculations
 
161
[Note: negative values indicate stem segments.]
 
162
     1     2     3
 
163
-------------------------------------------------------------------------------
 
164
No materials other than air or empty space.
 
165
-------------------------------------------------------------------------------
 
166
The field normalization factor ASCALE for this problem is based
 
167
upon the calculated cavity length ZLONG  =     1.77800000.
 
168
 
 
169
Transit-time factor integrals and partial derivatives with repect to k
 
170
TT = (1/V0)Int{Ez(z) cos k(z-Zc) dz} - tan(phi)(1/V0)Int{Ez(z) sin k(z-Zc) dz}
 
171
TT = T - tan(phi) S
 
172
T' and S' are partial derivative with respect to k.
 
173
T" and S" are second partial derivatives.
 
174
 
 
175
For symmetric half cells (Zs = Zc), the computations are done using
 
176
integration limits Zs to Ze, but reported results correspond to a lower
 
177
limit of integration equal to -Ze.
 
178
 
 
179
Integrals along logical row L = 1 [R = 0.0 cm]
 
180
between logical coordinates K = 17 and 25
 
181
 
 
182
Integration lower limit:   Zs =    3.1750000 cm
 
183
Integration upper limit:   Ze =    4.9530000 cm
 
184
Center of gap:             Zc =    0.0000000 cm
 
185
Electrical center:        Zec =    0.8644785 cm
 
186
Frequency for T integrals     =  809.3950826 MHz
 
187
Wave number:    k = 2pif/c    =    0.1696367 radians/cm
 
188
Particle velocity:    beta    =    0.1728121
 
189
Structure wave number: k/beta =    0.9816250 radians/cm
 
190
           V0 = Int{Ez(z) dz} =    4.11078E+05 V
 
191
     E0 = (1/L)*Int{Ez(z) dz} =    2.31202E+07 V/m
 
192
Treating the problem geometry as a single full cell:
 
193
The single-cell results may not be useful for a multigap geometry.
 
194
Consider supplying a CellData table in file HPRF_ELECTRODE_ATMOSPHERIC.SEG.
 
195
          Transit-time factor =    0.865044 (when Zc = Zec)
 
196
                           T  =   -0.571828    
 
197
                           S  =   -0.649087    
 
198
                           T' =   -0.439397    
 
199
                           S' =   -0.332201    
 
200
                           T" =   -0.194905    
 
201
                           S" =   -0.300416    
 
202
-------------------------------------------------------------------------------
 
203
Electric field along R =         0.000000
 
204
for normalization ASCALE =   31794.391004:
 
205
 
 
206
    Z(cm)      Ez(V/m)
 
207
   3.17500   2.850324E+07
 
208
   3.31573   2.620488E+07
 
209
   3.37256   2.502003E+07
 
210
   3.49739   2.359273E+07
 
211
   3.57011   2.266410E+07
 
212
   3.68903   2.180124E+07
 
213
   3.76767   2.125620E+07
 
214
   3.88424   2.081818E+07
 
215
   3.96522   2.061454E+07
 
216
   4.08164   2.053641E+07
 
217
   4.16278   2.066172E+07
 
218
   4.28152   2.094040E+07
 
219
   4.36033   2.143657E+07
 
220
   4.48571   2.214748E+07
 
221
   4.55789   2.302097E+07
 
222
   4.70042   2.445249E+07
 
223
   4.75544   2.513297E+07
 
224
   4.95300   2.855683E+07
 
225
Total cavity stored energy (from program Fish):   1.2460185E-01 Joules
 
226
-------------------------------------------------------------------------------
 
227
Power and fields on wall segment 1.     K,L = 1,67 to 1,16
 
228
This segment uses surface resistance option IRTYPE = 0
 
229
Surface resistance,          Rs =  7.422349E-03 Ohm calculated from:
 
230
Operating temperature,    TEMPC =  20.000 C
 
231
Reference resistivity,     RHOR =  1.724100E-06 Ohm-cm
 
232
Reference temperature,    TEMPR =  20.000 C
 
233
Temperature coefficient, ALPHAT =  3.930000E-03 /C
 
234
Relative permeability,     RFMU =  1.000
 
235
 
 
236
   m     K     L        Z             R            H          |E|
 
237
                      (cm)          (cm)         (A/m)       (V/m)
 
238
    1     1    67   0.00000       11.4300      6.4333E+03  0.0000E+00
 
239
                    0.00000       11.3428      6.4821E+03  3.5192E+04
 
240
    2     1    66   0.00000       11.2557      6.5302E+03  7.0929E+04
 
241
                    0.00000       11.1685      6.5776E+03  1.0722E+05
 
242
    3     1    65   0.00000       11.0814      6.6245E+03  1.4308E+05
 
243
                    0.00000       10.9942      6.6705E+03  1.8064E+05
 
244
    4     1    64   0.00000       10.9071      6.7160E+03  2.1753E+05
 
245
                    0.00000       10.8199      6.7608E+03  2.5460E+05
 
246
    5     1    63   0.00000       10.7327      6.8049E+03  2.9187E+05
 
247
                    0.00000       10.6456      6.8484E+03  3.2934E+05
 
248
    6     1    62   0.00000       10.5584      6.8912E+03  3.6713E+05
 
249
                    0.00000       10.4713      6.9333E+03  4.0512E+05
 
250
    7     1    61   0.00000       10.3841      6.9748E+03  4.4324E+05
 
251
                    0.00000       10.2970      7.0156E+03  4.8156E+05
 
252
    8     1    60   0.00000       10.2098      7.0558E+03  5.2015E+05
 
253
                    0.00000       10.1226      7.0953E+03  5.5896E+05
 
254
    9     1    59   0.00000       10.0355      7.1341E+03  5.9782E+05
 
255
                    0.00000       9.94833      7.1722E+03  6.3687E+05
 
256
   10     1    58   0.00000       9.86118      7.2098E+03  6.7615E+05
 
257
                    0.00000       9.77402      7.2466E+03  7.1567E+05
 
258
   11     1    57   0.00000       9.68686      7.2828E+03  7.5515E+05
 
259
                    0.00000       9.59971      7.3184E+03  7.9483E+05
 
260
   12     1    56   0.00000       9.51255      7.3533E+03  8.3467E+05
 
261
                    0.00000       9.42539      7.3876E+03  8.7479E+05
 
262
   13     1    55   0.00000       9.33824      7.4212E+03  9.1476E+05
 
263
                    0.00000       9.25108      7.4542E+03  9.5493E+05
 
264
   14     1    54   0.00000       9.16392      7.4867E+03  9.9519E+05
 
265
                    0.00000       9.07676      7.5185E+03  1.0358E+06
 
266
   15     1    53   0.00000       8.98961      7.5498E+03  1.0761E+06
 
267
                    0.00000       8.90245      7.5804E+03  1.1166E+06
 
268
   16     1    52   0.00000       8.81529      7.6105E+03  1.1571E+06
 
269
                    0.00000       8.72814      7.6400E+03  1.1980E+06
 
270
   17     1    51   0.00000       8.64098      7.6690E+03  1.2385E+06
 
271
                    0.00000       8.55382      7.6974E+03  1.2791E+06
 
272
   18     1    50   0.00000       8.46667      7.7254E+03  1.3197E+06
 
273
                    0.00000       8.37951      7.7529E+03  1.3607E+06
 
274
   19     1    49   0.00000       8.29235      7.7798E+03  1.4011E+06
 
275
                    0.00000       8.20520      7.8063E+03  1.4417E+06
 
276
   20     1    48   0.00000       8.11804      7.8324E+03  1.4821E+06
 
277
                    0.00000       8.03088      7.8581E+03  1.5231E+06
 
278
   21     1    47   0.00000       7.94373      7.8833E+03  1.5631E+06
 
279
                    0.00000       7.85657      7.9082E+03  1.6033E+06
 
280
   22     1    46   0.00000       7.76941      7.9328E+03  1.6433E+06
 
281
                    0.00000       7.68225      7.9572E+03  1.6838E+06
 
282
   23     1    45   0.00000       7.59510      7.9811E+03  1.7231E+06
 
283
                    0.00000       7.50794      8.0048E+03  1.7627E+06
 
284
   24     1    44   0.00000       7.42078      8.0284E+03  1.8018E+06
 
285
                    0.00000       7.33363      8.0519E+03  1.8417E+06
 
286
   25     1    43   0.00000       7.24647      8.0751E+03  1.8798E+06
 
287
                    0.00000       7.15931      8.0982E+03  1.9183E+06
 
288
   26     1    42   0.00000       7.07216      8.1216E+03  1.9560E+06
 
289
                    0.00000       6.98500      8.1449E+03  1.9947E+06
 
290
   27     1    41   0.00000       6.89784      8.1681E+03  2.0311E+06
 
291
                    0.00000       6.81069      8.1914E+03  2.0679E+06
 
292
   28     1    40   0.00000       6.72353      8.2152E+03  2.1036E+06
 
293
                    0.00000       6.63637      8.2392E+03  2.1406E+06
 
294
   29     1    39   0.00000       6.54922      8.2633E+03  2.1744E+06
 
295
                    0.00000       6.46206      8.2878E+03  2.2083E+06
 
296
   30     1    38   0.00000       6.37490      8.3132E+03  2.2407E+06
 
297
                    0.00000       6.28775      8.3392E+03  2.2747E+06
 
298
   31     1    37   0.00000       6.20059      8.3655E+03  2.3062E+06
 
299
                    0.00000       6.08529      8.4015E+03  2.3461E+06
 
300
   32     1    36   0.00000       5.97000      8.4397E+03  2.3855E+06
 
301
                    0.00000       5.91098      8.4600E+03  2.4070E+06
 
302
   33     1    35   0.00000       5.85196      8.4803E+03  2.4217E+06
 
303
                    0.00000       5.76480      8.5116E+03  2.4488E+06
 
304
   34     1    34   0.00000       5.67765      8.5450E+03  2.4718E+06
 
305
                    0.00000       5.59049      8.5800E+03  2.4974E+06
 
306
   35     1    33   0.00000       5.50333      8.6160E+03  2.5150E+06
 
307
                    0.00000       5.41618      8.6538E+03  2.5340E+06
 
308
   36     1    32   0.00000       5.32902      8.6948E+03  2.5496E+06
 
309
                    0.00000       5.24186      8.7381E+03  2.5687E+06
 
310
   37     1    31   0.00000       5.15471      8.7830E+03  2.5771E+06
 
311
                    0.00000       5.06755      8.8306E+03  2.5864E+06
 
312
   38     1    30   0.00000       4.98039      8.8827E+03  2.5913E+06
 
313
                    0.00000       4.89324      8.9381E+03  2.6010E+06
 
314
   39     1    29   0.00000       4.80608      8.9959E+03  2.5956E+06
 
315
                    0.00000       4.71892      9.0576E+03  2.5915E+06
 
316
   40     1    28   0.00000       4.63176      9.1256E+03  2.5816E+06
 
317
                    0.00000       4.54461      9.1984E+03  2.5783E+06
 
318
   41     1    27   0.00000       4.45745      9.2746E+03  2.5537E+06
 
319
                    0.00000       4.37029      9.3563E+03  2.5309E+06
 
320
   42     1    26   0.00000       4.28314      9.4470E+03  2.5002E+06
 
321
                    0.00000       4.19598      9.5445E+03  2.4791E+06
 
322
   43     1    25   0.00000       4.10882      9.6469E+03  2.4275E+06
 
323
                    0.00000       4.02167      9.7570E+03  2.3786E+06
 
324
   44     1    24   0.00000       3.93451      9.8800E+03  2.3188E+06
 
325
                    0.00000       3.84735      1.0013E+04  2.2732E+06
 
326
   45     1    23   0.00000       3.76020      1.0152E+04  2.1838E+06
 
327
                    0.00000       3.67304      1.0303E+04  2.0990E+06
 
328
   46     1    22   0.00000       3.58588      1.0472E+04  1.9986E+06
 
329
                    0.00000       3.49873      1.0655E+04  1.9198E+06
 
330
   47     1    21   0.00000       3.41157      1.0848E+04  1.7779E+06
 
331
                    0.00000       3.32441      1.1056E+04  1.6461E+06
 
332
   48     1    20   0.00000       3.23725      1.1292E+04  1.4894E+06
 
333
                    0.00000       3.15010      1.1547E+04  1.3669E+06
 
334
   49     1    19   0.00000       3.06294      1.1817E+04  1.1534E+06
 
335
                    0.00000       2.97578      1.2115E+04  1.0881E+06
 
336
   50     1    18   0.00000       2.88863      1.2441E+04  8.9671E+05
 
337
                    0.00000       2.80147      1.2796E+04  6.9346E+05
 
338
   51     1    17   0.00000       2.71431      1.3185E+04  4.7129E+05
 
339
                    0.00000       2.62716      1.3607E+04  2.4527E+05
 
340
   52     1    16   0.00000       2.54000      1.4069E+04  0.0000E+00
 
341
 
 
342
Summary for the above wall segment:
 
343
Emax         =  2.6010E+06 V/m
 
344
Hmax         =  1.4069E+04 A/m
 
345
Surface Area =  3.9016E+02 cm^2
 
346
Power        =  9.4728E+03 W
 
347
Maximum P/A  =  7.3461E+01 W/cm^2
 
348
Average P/A  =  2.4279E+01 W/cm^2
 
349
df/dz        = -3.7969E+00 MHz/mm (for volume added to the cavity)
 
350
df/f         = -4.6910E-03
 
351
-------------------------------------------------------------------------------
 
352
Power and fields on wall segment 2.     K,L = 1,16 to 4,16
 
353
This segment uses surface resistance option IRTYPE = 0
 
354
Surface resistance,          Rs =  7.422349E-03 Ohm calculated from:
 
355
Operating temperature,    TEMPC =  20.000 C
 
356
Reference resistivity,     RHOR =  1.724100E-06 Ohm-cm
 
357
Reference temperature,    TEMPR =  20.000 C
 
358
Temperature coefficient, ALPHAT =  3.930000E-03 /C
 
359
Relative permeability,     RFMU =  1.000
 
360
 
 
361
   m     K     L        Z             R            H          |E|
 
362
                      (cm)          (cm)         (A/m)       (V/m)
 
363
    1     1    16   0.00000       2.54000      1.4069E+04  0.0000E+00
 
364
                   0.105833       2.54000      1.4059E+04  4.1990E+05
 
365
    2     2    16  0.211667       2.54000      1.4029E+04  8.4512E+05
 
366
                   0.317500       2.54000      1.3979E+04  1.2677E+06
 
367
    3     3    16  0.423333       2.54000      1.3904E+04  1.7918E+06
 
368
                   0.529167       2.54000      1.3809E+04  2.2364E+06
 
369
    4     4    16  0.635000       2.54000      1.3684E+04  2.8740E+06
 
370
 
 
371
Summary for the above wall segment:
 
372
Emax         =  2.8740E+06 V/m
 
373
Hmax         =  1.4059E+04 A/m
 
374
Surface Area =  1.0134E+01 cm^2
 
375
Power        =  7.3120E+02 W
 
376
Maximum P/A  =  7.3356E+01 W/cm^2
 
377
Average P/A  =  7.2152E+01 W/cm^2
 
378
df/dr        = -3.7097E-01 MHz/mm (for volume added to the cavity)
 
379
df/f         = -4.5833E-04
 
380
-------------------------------------------------------------------------------
 
381
Power and fields on wall segment 3.     K,L = 4,16 to 17,1
 
382
This segment uses surface resistance option IRTYPE = 0
 
383
Surface resistance,          Rs =  7.422349E-03 Ohm calculated from:
 
384
Operating temperature,    TEMPC =  20.000 C
 
385
Reference resistivity,     RHOR =  1.724100E-06 Ohm-cm
 
386
Reference temperature,    TEMPR =  20.000 C
 
387
Temperature coefficient, ALPHAT =  3.930000E-03 /C
 
388
Relative permeability,     RFMU =  1.000
 
389
 
 
390
   m     K     L        Z             R            H          |E|
 
391
                      (cm)          (cm)         (A/m)       (V/m)
 
392
    1     4    16  0.635000       2.54000      1.3684E+04  2.8740E+06
 
393
                   0.732225       2.53627      1.3573E+04  3.2517E+06
 
394
    2     5    16  0.829450       2.53255      1.3439E+04  3.8892E+06
 
395
                   0.925931       2.52141      1.3322E+04  4.2773E+06
 
396
    3     6    16   1.02241       2.51028      1.3193E+04  5.0394E+06
 
397
                    1.11743       2.49189      1.3061E+04  5.5326E+06
 
398
    4     6    15   1.21244       2.47349      1.2908E+04  6.0175E+06
 
399
                    1.30531       2.44806      1.2771E+04  6.5194E+06
 
400
    5     7    15   1.39817       2.42264      1.2599E+04  7.1685E+06
 
401
                    1.48826       2.39048      1.2448E+04  7.6645E+06
 
402
    6     8    15   1.57835       2.35832      1.2272E+04  8.5191E+06
 
403
                    1.66511       2.31980      1.2098E+04  9.0383E+06
 
404
    7     9    14   1.75187       2.28127      1.1904E+04  9.5556E+06
 
405
                    1.83481       2.23679      1.1721E+04  1.0110E+07
 
406
    8    10    14   1.91774       2.19230      1.1500E+04  1.0747E+07
 
407
                    1.99645       2.14228      1.1301E+04  1.1285E+07
 
408
    9    11    14   2.07515       2.09226      1.1063E+04  1.2222E+07
 
409
                    2.14927       2.03717      1.0837E+04  1.2732E+07
 
410
   10    11    13   2.22340       1.98207      1.0597E+04  1.3465E+07
 
411
                    2.29267       1.92234      1.0352E+04  1.4023E+07
 
412
   11    12    12   2.36193       1.86261      1.0087E+04  1.4597E+07
 
413
                    2.42612       1.79869      9.8260E+03  1.5240E+07
 
414
   12    13    12   2.49030       1.73478      9.5137E+03  1.6048E+07
 
415
                    2.54924       1.66711      9.2281E+03  1.6568E+07
 
416
   13    13    11   2.60817       1.59944      8.9128E+03  1.7439E+07
 
417
                    2.66171       1.52844      8.6014E+03  1.7989E+07
 
418
   14    14    10   2.71526       1.45743      8.2552E+03  1.8843E+07
 
419
                    2.76332       1.38350      7.9171E+03  1.9405E+07
 
420
   15    14     9   2.81139       1.30956      7.5425E+03  2.0262E+07
 
421
                    2.85389       1.23307      7.1762E+03  2.0824E+07
 
422
   16    15     8   2.89640       1.15657      6.7729E+03  2.1670E+07
 
423
                    2.93330       1.07789      6.3775E+03  2.2218E+07
 
424
   17    15     7   2.97020      0.999211      5.9452E+03  2.3033E+07
 
425
                    3.00146      0.918686      5.5210E+03  2.3549E+07
 
426
   18    16     6   3.03272      0.838162      5.0602E+03  2.4303E+07
 
427
                    3.05832      0.756125      4.6085E+03  2.4764E+07
 
428
   19    16     5   3.08392      0.674088      4.1225E+03  2.5429E+07
 
429
                    3.10384      0.590857      3.6463E+03  2.5820E+07
 
430
   20    17     4   3.12376      0.507627      3.1406E+03  2.6347E+07
 
431
                    3.13799      0.423510      2.6201E+03  2.6791E+07
 
432
   21    16     3   3.15222      0.339394      2.1095E+03  2.7008E+07
 
433
                    3.16076      0.254691      1.5963E+03  2.7357E+07
 
434
   22    17     2   3.16931      0.169988      1.0711E+03  2.7720E+07
 
435
                    3.17215      8.499425E-02  5.4049E+02  2.8101E+07
 
436
   23    17     1   3.17500       0.00000      0.0000E+00  2.8503E+07
 
437
 
 
438
Summary for the above wall segment:
 
439
Emax         =  2.8503E+07 V/m
 
440
Hmax         =  1.3573E+04 A/m
 
441
Surface Area =  4.0509E+01 cm^2
 
442
Power        =  1.8263E+03 W
 
443
Maximum P/A  =  6.8370E+01 W/cm^2
 
444
Average P/A  =  4.5084E+01 W/cm^2
 
445
df/dz        =  7.9949E+00 MHz/mm (for volume added to the cavity)
 
446
df/f         =  9.8776E-03
 
447
df/dr        =  5.2488E+00 MHz/mm (for volume added to the cavity)
 
448
df/f         =  6.4849E-03
 
449
-------------------------------------------------------------------------------
 
450
Transit-time factor summary
 
451
 
 
452
Input data for Parmila; originating program = Autofish.
 
453
Cavity type: Unknown RF Cavity
 
454
Design frequency     =   809.395     MHz
 
455
Resonant frequency   =   809.395     MHz
 
456
Design beta          =  0.172812    
 
457
Particle beta        =  0.172812    
 
458
Cavity E0            =   23.1202     MV/m
 
459
Transit-time factor  =  0.865044    
 
460
Normalization length =   1.77800     cm
 
461
 
 
462
Cell  Zstart(cm)      Zcenter(cm)    Zend(cm)      Lnorm(cm)       E0(MV/m)      g/bl
 
463
  1    3.17500        0.00000        4.95300        1.77800        23.1202       0.277778    
 
464
 
 
465
Cell   1  Beta =  0.172812     dZctr =  0.864479    
 
466
X       X1            X2             X1+X2         |X1|+|X2|
 
467
T     0.000000     -0.5718275     -0.5718275      0.5718275    
 
468
T'    0.000000     -0.4393971     -0.4393971      0.4393971    
 
469
T"    0.000000     -0.1949050     -0.1949050      0.1949050    
 
470
S     0.000000     -0.6490868     -0.6490868      0.6490868    
 
471
S'    0.000000     -0.3322010     -0.3322010      0.3322010    
 
472
S"    0.000000     -0.3004156     -0.3004156      0.3004156    
 
473
 
 
474
SFDATA line expected in old versions of Parmila:
 
475
  0.172812     -0.571828     -0.439397      0.324543      0.166100      0.277778       790.019    
 
476
-------------------------------------------------------------------------------
 
477
 
 
478
Problem variables computed by this code.
 
479
 
 
480
Variable Code         Value     Description
 
481
ASCALE           31794.3910     Scaling factor for H at drive point
 
482
BETA            0.172812087     Particle velocity
 
483
CAPK            0.981625001     2pi/beta*lambda, phase change/length
 
484
EMAX             28503237.5     Peak electric field on boundary segments
 
485
ENERGY          0.124601852     Total stored energy in RF fields
 
486
EZERO            23120223.8     E0 for normalization in SFO when NORM=0
 
487
EZEROT     S     20000000.0     E0*T for normalization in SFO when NORM=1
 
488
FREQC            809.395083     Frequency corrected for stems and posts
 
489
HCORNER                 0.0     Average H at corner arc with coupling slot
 
490
HMAX             14069.2793     Peak H on specified boundary segments
 
491
HPHI             14076.2241     Normalization magnetic field for NORM=2
 
492
NCELL                     0     Number of cells for multicell problems
 
493
NPEG                      3     Number of FieldSegments entries
 
494
NRESIST                   0     Number of segments with unique resistivity
 
495
NSTEM                     0     Number of stems for multicell problems
 
496
POWER            12030.3527     Power on conducting boundaries
 
497
RHOC            1.724100000E-06 Computed resistivity for IRTYPE=3
 
498
RS              7.422349068E-03 RF surface resistance (Ohms)
 
499
SAREA            440.808349     Total surface area in power calculations
 
500
T               0.865043529     Transit-time factor
 
501
ZLONG            1.77800000     Length in SFO used to define E0
 
502
 
 
503
Superfish output summary for problem description:
 
504
HPRF Cavity with electrodes at atmospheric pressure
 
505
Problem file: C:\USERS\PLANE\DOCUMENTS\SUPERFISH\HPRF_ELECTRODE_ATMOSPHERIC.AM  6-05-2015  15:23:36
 
506
-------------------------------------------------------------------------------
 
507
All calculated values below refer to the mesh geometry only.
 
508
Field normalization (NORM = 1):    EZEROT =     20.00000 MV/m
 
509
Frequency                                 =    809.39508 MHz
 
510
Particle rest mass energy                 =   938.272029 MeV
 
511
Beta =  0.1728121          Kinetic energy =       14.332 MeV
 
512
Normalization factor for E0 = 23.120 MV/m =    31794.391
 
513
Transit-time factor                       =    0.8650435
 
514
Stored energy                             =    0.1246019 Joules
 
515
Using standard room-temperature copper.
 
516
Surface resistance                        =      7.42235 milliOhm
 
517
Normal-conductor resistivity              =      1.72410 microOhm-cm
 
518
Operating temperature                     =      20.0000 C
 
519
Power dissipation                         =      12.0304 kW
 
520
Q    =   52672.8          Shunt impedance =      790.019 MOhm/m
 
521
Rs*Q =   390.956 Ohm                Z*T*T =      591.171 MOhm/m
 
522
r/Q  =   199.553 Ohm  Wake loss parameter =      0.25371 V/pC
 
523
Average magnetic field on the outer wall  =      6430.11 A/m, 15.3443 W/cm^2
 
524
Maximum H (at Z,R = 0.0,2.54)             =      14069.3 A/m, 73.4607 W/cm^2
 
525
Maximum E (at Z,R = 3.175,0.0)            =      28.5032 MV/m, 1.09134 Kilp.
 
526
Ratio of peak fields Bmax/Emax            =       0.6203 mT/(MV/m)
 
527
Peak-to-average ratio Emax/E0             =       1.2328
 
528
 
 
529
Wall segments:
 
530
Segment   Zend        Rend           Emax       Power       P/A          dF/dZ      dF/dR
 
531
          (cm)        (cm)          (MV/m)      (kW)      (W/cm^2)      (MHz/mm)   (MHz/mm)
 
532
----------------------------------------------------------------------------------------------
 
533
         0.0000       11.430    
 
534
   1     0.0000       2.5400        2.601       9.473       24.28      -3.797       0.000    
 
535
   2    0.63500       2.5400        2.874      0.7312       72.15       0.000     -0.3710    
 
536
   3     3.1750       0.0000        28.50       1.826       45.08       7.995       5.249    
 
537
----------------------------------------------------------------------------------------------
 
538
                                    Total       12.03