Daha önce hiç Elektrostatik Quadrupole yaptınız mı?

Geçen cuma resmi olarak Koç'taki stajım bitti, ama çalışmalarımı tam bir sona bağlayamadığım için bir hafta daha labta çalıştım ve dün hocaya son sunumumu yaptım. Staj için koyduğum hedefi yerine hemen hemen getirdim, problemimin ilk kısmını tamamladım ve raporladım.

Bir proton demeti quadrupole'de odaklanırken, kırmızı-turuncu-sarı çizgiler parçacıkların başlangıç noktasını, maviler ise odaklanmış halini göstermektedir.

Bu sırada hocamın araştırma konusunun gizliliği hakkındaki endişelerinden dolayı staj defterim için ayrıca çalışmam gerekti. Ben de simulasyon yaptığım program hakkında Türkçe bir doküman hazırlamaya karar verdim. Kendim seçtiğim ve başlangıç seviyesindeki bir COMSOL kullanıcısına yararı dokunabilecek bir doküman hazırlamaya gayret ettim.
7 basit seviyede simulasyonu detayıyla anlatmaya çalıştım. Okuduğunuzda içinizde oturup bir denesem, hissi uyandırıyorsam amacıma ulaşmışım demektir.

Nümerik ve görseli yüklü simulasyonlar kafanızda canlandırmaya çalıştığınız bir kavramı ya da fiziksel olguyu gözlerinizin önünde size rahatça gösterebiliyor. Bu da daha kısa zamanda sizi daha soyut kavramları kafanızda canlandırma konusunda hazırlıyor. Bir multiphysics (belki çoklufizik diye çevrilebilir?) simulasyon programıyla 1.5 ayı aşkın bir sürede haşır neşir olmanın bana bu kazanımları kattığını söyleyebilirim. Program üzerindeki hakimiyetinizi arttırdıkça daha teorik problemleri çözme isteğiniz de öyle artıyor. Şunu da bir görsem, bunu da bir görsem derken bir bakıyorsunuz bir sürü problemi bilgisayar üzerinde nümerik olarak çözmüşsünüz.

Comsol oldukça esnek bir program. Sizi kısıtlamıyor ama bu ne yaptığınızı bilmeniz gerektiği anlamına da geliyor. Aksi takdirde hiçbir anlam ifade etmeyen sonuçlarla baş başa kalabilirsiniz. Her şeye rağmen bir lisans fizik öğrencisinin elinin altında bulunması gereken bir araç. Program üzerinde uğraşıp bir şeyleri çözmeye çalışmak dahi probleminizi daha iyi tanımanıza yardımcı oluyor.

Çok fazla gevezelik etmeden sadede geleceğim. Hazırladığım dosya elektromanyetik simulasyonlar içeriyor. Comsol'un birçok modülü var, bu simulasyonlar ACDC ve RF Modülü için başlangıç olabilir. Diğer modüller hakkında bir bilgi içermiyor. Kısaca özetlemek gerekirse, Coax kabloyla ilgili hesaplar, bir iletken üzerinde yük indükleme, bir siklotron simulasyonu ve elektrostatik bir quadrupole simulasyonu içeriyor. İlk simulasyon olan Lorentz kuvveti simulasyonu programı tanıtması amacıyla diğerlerine göre en basit simulasyon, dolayısıyla programı nasıl kullanacağınıza dair daha iyi bir tarif yapıyor. 

Quadrupole'da bir proton demeti odaklıyorsunuz, siklotronda bir iyonun dönmesini izliyorsunuz, bir EM dalganın coax kabloda farklı sınır koşullarında nasıl ilerlediğini görüyorsunuz. İletken bir kürenin yanına bir elektron getirirseniz küre yüzeyinde ne kadar yük indüklenir, bunu hesaplıyorsunuz. Kapasite ve empedans hesabı yapıyorsunuz. Elektrik alanla manyetik alanı birbirine kuple edip Lorentz kuvvet oklarını görüyorsunuz. Dosya bundan ibaret. Hata görürseniz lütfen paylaşmaktan çekinmeyin. Dosya klasörünü kişisel web sayfamdan bulabilirsiniz.

İyi eğlenceler.

Temel Bazı Fizik Problemlerinin Comsol Multiphysics ile Nümerik Çözümü