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龙图腾网获悉大连理工大学申请的专利一种用于托卡马克中性束注入及快离子沉积的模拟方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116127822B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211463651.5，技术领域涉及：G06F30/25；该发明授权一种用于托卡马克中性束注入及快离子沉积的模拟方法是由王丰;林展宏;王正汹设计研发完成，并于2022-11-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于托卡马克中性束注入及快离子沉积的模拟方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种用于托卡马克中性束注入及快离子沉积的模拟方法。在数值模拟托卡马克装置中中性束粒子注入与离子化过程中，首先确定中性束注入装置的物理参数，然后利用窄粒子束模型对注入源进行简化，接着计算几何条件下给定的参考点的中性束粒子密度，获取参考点在等离子体内部所处位置的参数后计算中性束粒子离子化的平均自由程，再利用非均匀网格划分不同区域的离子并赋予不同的权重，最终模拟实现中性束注入的模拟过程。本发明实现了通过窄粒子束模型来模拟中性束粒子的注入过程，可以得到等离子体内任意位置的中性粒子与快离子分布，计算效率高，数值稳定性强，是一种稳定高效的数值模拟方法。

本发明授权一种用于托卡马克中性束注入及快离子沉积的模拟方法在权利要求书中公布了：1.一种用于托卡马克中性束注入及快离子沉积的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：将实际的离子源用窄粒子束内的参考点来描述，同时将束中心的几何长度近似为粒子在等离子体中经过的距离来计算中性束的电离过程并忽略注入源上注入孔引入的离散性，构建窄粒子束模型；不考虑电离条件下，窄粒子束模型对中性束粒子密度的空间分布计算公式为： 其中，Δθ为束流的扩散角度，xb,yb为束平面两个方向的空间，z,θ,φ是基于中性束发射源平面建立的坐标系，ez方向为中性束往等离子体方向的轴心方向，eθ与eφ方向描述中性束的聚焦与发散，这样的坐标系能构建非均匀的网格，并在等离子体内部获得一定数量的参考点；θb为参考点与束平面上的点xb,yb形成的直线与xb,yb根据聚焦参数所射出的方向所形成的夹角，可得到： 步骤2：获取中性束注入装置的关键物理参数，包括束平面所处位置、焦距和发散角，利用窄粒子束模型进行简化，得到参考点位置信息； 步骤3：根据窄粒子束模型的几何位形求得z坐标系划分的参考点的中性束密度并通过插值的方法得到连续密度分布； 步骤4：将z坐标上的参考点位置转换到描述托卡马克所用的柱坐标系，获取参考点位置的包括电子密度和温度的参数后计算此处中性束粒子包括发生电离、电荷交换的过程的平均自由程； 步骤5：通过参考点的中性束密度以及平均自由程，计算得到参考点位置的快离子数以及快离子的速度，具体步骤如下： 步骤5.1：由参考点处中性束密度与平均自由程计算参考点处快离子的密度； 步骤5.2：将密度进行空间积分，得到给定空间内快离子的数量； 步骤5.3：利用非均匀网格重新划分参考点离子的权重，从而减小后续推进过程中的误差； 步骤6：存储快离子的信息，进行后续推进。

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