Нижегородский госуниверситет В гиротронах, наиболее мощных источниках электромагнитного излучения в широком диапазоне длин волн от миллиметрового до субмиллиметрового, в качестве активной среды (источника энергии излучения) используются трубчатые пучки электронов, движущихся по винтовым траекториям в магнитном поле (так называемые винтовые электронные пучки ВЭП). Моделирование и оптимизацию параметров ВЭП целесообразно проводить на основе иерархии последовательно усложняющихся численных моделей, позволяющих проводить за приемлемое время анализ сначала в рамках статической модели для минимизации разброса скоростей частиц, а затем и динамической модели для оценки устойчивости ВЭП.
Numerical models of helical electron beams for cyclotron resonance-based masers Aleksey Kuntsevich and Vladimir Manuilov Keywords: parallel computing, cyclotron resonance maser, numerical models The paper describes the hierarchy of numerical models used for calculation of properties of intense helical electron beams (HEBs) aimed to be used as a power source in powerful cyclotron resonance-based masers. Described set of numerical simulation models includes both static (for preliminary optimization of HEB properties) and dynamic models. The latter are based on method of big particles and allow simulate oscillatory processes in HEBs and thus determine the stability level of HEB. The possibility of using parallelization of calculations based on different approaches (Posix threads, OpenMP and TPL) to increase the calculation speed for the number of particles more than one million are discussed. The first implementation attempts of such approach are presented.