基于先进算法与软件的驻波边耦合加速结构数值模拟与性能优化研究

一、引言

1.1研究背景与意义

在现代科学技术的发展进程中，粒子加速器扮演着至关重要的角色，广泛应用于高能物理、核物理、材料科学、医学等多个前沿领域。从探索物质微观结构的基础研究，到推动癌症精准治疗的医学应用，粒子加速器为人类认识世界、改善生活提供了强大的工具。驻波边耦合加速结构作为粒子加速器的核心部件之一，其性能的优劣直接决定了加速器的整体效能。

驻波边耦合加速结构通过巧妙的设计，利用射频电磁场实现对带电粒子的高效加速。其独特的结构特点在于，耦合腔位于加速腔的侧面，这种布局方式不仅有效减少了加速结构的纵向尺寸，提高了加速效率，