中国科学院国家空间科学中心余文鑫获国家专利权
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龙图腾网获悉中国科学院国家空间科学中心申请的专利一种磁场中带电粒子运动仿真方法与系统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：CN119763680B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-24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：202411807004.0，技术领域涉及：G16C10/00；该发明授权一种磁场中带电粒子运动仿真方法与系统是由余文鑫;张佳锋;唐文林;彭晓东;高辰;刘伟杰设计研发完成，并于2024-12-10向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种磁场中带电粒子运动仿真方法与系统在说明书摘要公布了：本申请提供了一种磁场中带电粒子运动仿真方法及系统，该方法包括：将带电粒子所在电磁场的磁矢势代入建立的动力学方程中，求解动力学方程，得到带电粒子运动轨迹；所述动力学方程为加入了洛伦兹力的狭义相对论修正后的哈密顿方程。本申请的优势在于：构建了更全面的电磁场中带电粒子运动的仿真方法，考虑了一种基于能量守恒的仿真模型，改善仿真系统长周期预测的发散行为，实现长周期高精度的地球磁场中高速带电粒子仿真。
本发明授权一种磁场中带电粒子运动仿真方法与系统在权利要求书中公布了：1.一种磁场中带电粒子运动仿真方法，包括：磁场仿真、建立动力学方程、求解动力学方程和结果展示；具体包括： 通过磁场仿真，将带电粒子所在磁场的磁矢势代入建立的动力学方程中，求解动力学方程，得到带电粒子运动轨迹；以三维空间中带电粒子运动轨迹的x-y-z三维图、带电粒子速度与位置坐标随时间演化的图像和带电粒子能量随时间演化的图像的形式，展示带电粒子的运动轨迹； 所述磁场仿真的过程包括：通过国际地磁场参考模型读取磁场数据，确定磁场阶数，计算磁矢势； 所述动力学方程为加入了洛伦兹力的狭义相对论修正后的哈密顿方程： ； 其中，下标分别表示矢量的x、y、z方向的分量；表示带电粒子的位置；表示广义动量在各方向的分量；表示磁场中带电粒子的哈密顿量；t表示时间； ； 其中，表示狭义相对论因子；表示带电粒子的静止质量；表示带电粒子所带电荷；表示带电粒子速度在各方向的分量；表示磁场的磁矢势在各方向的分量； ； 其中，c表示光速。
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