学び直しの電磁波解析 KeyFDTD
初心者講習会、ユーザーセミナー、個別技術相談、mail相談、論文支援 など かぎけん（科学技術研究所は）、お客様の技術サポートに全力を尽くしています。ＦＤＴＤ法による電磁波解析ＫｅｙＦＤＴＤ
学び直しの電磁波解析
学校で習ったけどウロ覚え、電磁波解析をこれから一から始めなくちゃ、ある程度勉強したけど出来るかなぁ、論文まとめなくちゃ、などなど、いざ電磁波解析を行うときには有象無象の心配事が山積しますね。
そんなときは、かぎけんにご相談ください。かぎけんは「FDTD法による電磁波解析ソフトKeyFDTD」を自社で開発しており電磁波解析理論をソースレベルで理解しています。皆様の深いお悩みにもお応えできま。
お客様評価：★★★★★
お客様から嬉しい評価を頂いています。
お客様の声
数ある電磁波解析ソフトの中から、お客様がKeyFDTDのご導入を決められた事由や、ご導入後の感想をお寄せ頂いておりますので、ご紹介させて頂きます。
導入事由やご感想は、お客様がどのようにKeyFDTDをご利用になるかによって各々異なりますが、弊社ソフトの特徴を最も良く把握して頂き、しかも大多数のお客様の声を漏らさず反映されていることから下記を代表として、頂いた内容の全文を修正することなくそのままの形で掲載させて頂きました。
●KeYFDTD導入の理由
「高周波・マイクロ波領域での電磁界の解析ソフトのなかで、素材あるいは伝播路と電磁波界の相互作用を見るには、FDTD法が現在最も有力な方法と言われている。そのなかで、KeyFDTDは安価にもかかわらず、極めて高速のソルバーで計算できること、この種のソフトの中では最も使い易く最も表現力のあるプリポスト・プロセッサーを搭載し解析に関し群を抜いて優秀なこと、高度なメッシュ製作機能を持ち解析精度が微小な領域まで高いことなど、機能的に非常に優れている。また、開発者が物理学、電磁気学、物性工学などの立場から実験・研究・開発に携わった豊かな経験を持ち合わせていることから、単なる数値解析だけに終わらずに実験の物理現象との検証がなされており、また柔軟にオプションプログラムを搭載してカスタマイズにも応じてくれるなどの点も優れている。今後、マイクロ波と伝熱現象の連成解析を行なうことによってマイクロ波化学の研究を深めるためにも、またマイクロ波を用いた実装置開発や、実験装置・実験系の検討に対しても、このカスタマイズ対応と言う点は重要である。特に現行のままでも、素材の積算吸収電力を三次元的に表現できるソフトは他にはなく、立体的な発熱分布の検討に関して容易に検討できることは優れた特徴である。」 （独立行政法人のユーザー様より）
●導入後のご感想
「KeyFDTDを導入して、これまで頭の中だけで想像してしたいた現象が、
目に見えるようになり、爽快です！」（大手機器メーカーのユーザー様より）
●サポート体制の強化
上記の経験を踏まえ、かぎけんではお客様の様々な状況、レベルでのサポートの強化を行ています。
①初心者講習会 「学び直しの電磁波解析」
これから電磁波解析を始めたい方、もう一度基本から学びたい方のためのセミナーです。
下記日程をご参照ください。
②ユーザーセミナー
ソフトを使いこなすためのノウハウがたくさん詰まっています。
③個別技術相談
この問題をどのように解いたらよいのだろう、専門家に聞いてみようという場合、面着でご相談ください。
④mail相談
遠方の方でかぎけんまで出向くのが難しい場合は、mailで対応いたします。
⑤論文支援 など
お客様が論文を書かれる際のサポートをいたします。
かぎけん（科学技術研究所は）、お客様の技術サポートに全力を尽くしています。
「テラヘルツ波」、「光」、「マイクロ波」をテーマに毎月電磁波解析体験セミナー（参加費無料）を弊社（https://www.kagiken.co.jp/company/access）にて開催しています。
詳細は以下の通りです。お申込は 電磁波解析セミナー参加お申し込みフォームをご利用ください。
これから開催されるセミナー |
|
2月14日（金） 電磁波解析ソフトユーザーセミナー（遠方界機能の紹介）
3月13日（金） 電磁波解析体験セミナー（光分野） 4月24日（金） 電磁波解析初心者セミナー※ 「学び直しの電磁波解析」 5月15日（金） 電磁波解析初心者セミナー※ 「学び直しの電磁波解析」 セミナー参加申込フォーム |
|
（各回 開場13:30 セミナー14:00～16:30） （※通常より開始時間が早まります 開場13:15 セミナー13:30～16:30） |
セミナー内容
----------------------------------
開催名：電磁波解析ソフトKeyFDTDセミナー
参加費：無料
会場：科学技術研究所8階セミナールーム
〒102-0083
東京都千代田区麹町3-5-4 麹町インテリジェントビル 8階
お申込みは下記のフォームをご利用ください。参加締切は各回開催日の1週間前です。
内容等の詳細お問い合わせは右記まで fdtd@kagiken.co.jp
かぎけん製品全般に関するお問い合わせは「お問い合わせフォームからお送りください。
電磁波解析ソフトKeyFDTDとは、科学技術研究所が自社で開発したソフトウェアであり、本ソフトが１本あれば、ナノ、フォトニック結晶、プラズモン、円筒レンズ、アンテナ、遠方界等といった広範な分野の電磁波解析が行えます。
電磁波解析を行うのに必要な、モデル化用ソフト～シミュレーションを行うためのソルバー～結果の出力や、図化、アニメションを行うポストプロセッサーを全て備えていますので、KeyFDTDのみがあれば十分です。ポストプロセッサーは、単体で図化機能としてご使用になれます。さらに、KeyFDTDのご導入時には、お客様が解析されたい問題をシンプル化したサンプルをご提供しますので、負荷無く解析が始められます。
ビジュアル系ソフトウェアで、モデル作成から、解析条件設定、電磁波解析、電磁波解析結果の図化（含むアニメ）までが瞬時に可視化しながら簡単に行えることが特徴です。解析途中がビジュアルに表示されることにより、計算終了前にも、計算モデルや境界条件などが正しいかをある程度チェックできます。 ２次元、３次元モデルともに扱えます。
電磁波解析ソフトKeyFDTD は、科学技術研究所が開発した、リアルタイムに可視化しながら数値シミュレーションが行なえる3次元汎用電磁波解析ソフトです。
KeyFDTDの適用分野は、ナノ、フォトニック結晶、アンテナ、プラズモン、レンズ、携帯電話、近接場、光導波路、加速器などで様々な領域の電磁波解析に活用頂けます。本解析ソフトが１本あれば、電磁波解析に必要なプリ・ポスト、ソルバーのモジュールに全て含まれますので、モデル形状の作成から、境界条件・解析条件の設定、電磁波解析、図化までの一連の作業を、画面を見ながらボタン操作することで簡単に行えます。
それは、KeyFDTDに内蔵される数値データ可視化ソフトKeyPlotが、KeyFDTDと一体となって動作することから可能となっています。
KeyFDTDは、ビギナーからエキスパートまで、あらゆる方に満足して頂ける快適な電磁波シミュレーションツールです。
最先端のモノ作り企業、研究所から大学など一度に大勢の学生さんを対象とする講義、実習まで、あらゆる場面でご活用頂けます。
解析手法には、FD-TD法(Finite Difference Time Domain：時間領域差分法)を採用しています。
近年急速に電磁波解析で普及して来たこのFD-TD法は開発の容易さから研究者が個々にソースプログラムを作成し保持するに至っています。
しかし、それらのソフトは、電磁波をリアルタイムに見ながら解析を進めるというFD-TD法本来の最大の特徴を生かすための可視化ソフトを備えていません。
FD-TD単体で動作することになってしまうので自ずと限界が生じてしまいます。
使いやすい電磁場解析ソフトの条件は可視化機能を備え数値解析ソフトと一体となっていることが重要だからです。
そこで、開発されたのが、このKeyFDTDであり、可視化しながら解析を行いたいと言うユーザーニーズに応えて誕生した画期的なソフトウェアとなっています。
自社開発ソフトであり、開発技術者が高度な専門知識と経験を社内に保有していますので、電磁波解析ソフトのソースレベルで、ユーザーのご要望にお応えできます。
また、ユーザー専用の電磁波解析ソフトの開発・改良、モジュールの追加･改良も可能です（有償）。
|
●可視化(Visualizer)を重視した設計
|
|
●モデル作成～解析～結果出力までを一連の操作で！
プリ・ポスト、ソルバーが全てモジュールに含まれる 全て自社開発なので同一設計思想の元で創出 一連の操作の中で作業が完遂 |
|
●操作が簡単
ビジュアル画面でボタンをクリックするだけの楽々操作で高度な解析が可能 |
|
●使いやすく高度な機能
ビギナー～エキスパートの使用に耐える。 |
|
●計算時間が早い！
C++ の高速ソルバーを導入しているのでPCでの解析速度が通常のfortran ソルバーに比べ高速 |
|
●FFT法に加えMEM法 (最大エントロピー法)を装備
周波数解析では、最小限の時系列解析で共振周波数が求められる |
|
●積算機能付き
|
|
●多数の誘電体への対応が可能
|
|
●誘電体等ポインター型配置のため物体の配置によるメモリー消費が最小限に抑えられている
|
|
●磁界壁として電界面でのミラー磁界壁を使用
電界壁から磁界壁への変更の際にリメッシュ不要 空洞間の結合係数を求める際などに効力を発揮 |
|
●CAD の３次元データによる解析が可能
|
| ●単独の図化処理ソフトとしても使用可 |
・ 「FDTD法による銀ナノ粒子の光学特性シミュレーションの適切なメッシュ密度」三角哲平, 藤田明希
ナノ学会第17回大会, かごしま県民交流センター大ホール, 鹿児島, 2019/5
■年度毎の実績
●2019年
●2018年
●2017年
●2016年
●2015年
●2014年
●2013年
●2012年
●2011年
●2010年
さらに一度に複数周波数をシミュレーションでき、透過・反射などのスペクトルを効率よく求められるため、光学特性の解析に非常に向いています。 ただしFDTD法は支配方程式にマクスウェル方程式を用いていることから、シミュレーションに複素誘電率、複素透磁率の情報が必要です。 複素透磁率は可視光帯以上の周波数ではほぼ 1+j0 となるため無視できます。複素誘電率については、THz以下の周波数では物性を誘電率で基本的に表現しますが、THz以上の周波数では物性の表現に誘電率(ε)ではなく屈折率(n)を用いることが多くなります。しかし、屈折率と誘電率は以下の関係式で結びつけられるため、屈折率の情報があればシミュレーションは可能です。
εr'= n2 - k2
εr" = 2nk
また、金属は可視光帯で分散性を示すため、分散性の再現がシミュレーションには必要です。 例えば電磁波解析ソフトKeyFDTDではDebye、Drude、Lorentzの分散モデルを組み合わせて分散性を近似します。 分散モデルによる近似は解析事例に公開しているように光学特性をよく再現できます（金、銀、銅の可視光帯反射シミュレーション）。 ただし各物質によって分散性は異なるため、分散性の複雑さや解析したい周波数範囲にあわせて分散モデルの組み合わせ、パラメータを探索する必要があります。 そこで、このページでは可視光～紫外で取り上げられることの多い金属について弊社の過去の知見から得られた分散モデルとパラメータの設定例を紹介します。
詳細は、ホーム ＞ 電磁波解析 ＞ 電磁波解析における金属の分散性近似をご参照ください。
https://www.kagiken.co.jp/analysis-keyfdtd/
解析事例のカテゴリーは、マイクロ波デバイス、マイクロ波加熱、テラヘルツデバイス、赤外線～可視光～紫外線 などがあります。その具体例を下に示します。
●FDTD法について
Q）FDTDの特徴は、FEMと比べた場合どのような所にありますか？
A）FDTD法の特徴は、過渡現象を可視化できることにあります。
従いまして、解析中に何も表示されず、長時間計算した後、結果が表示されるということでは無いので、
早目、早目の対策を取ることが可能です。また、FDTD法は陽的な方法なので、それに向いた事例も多く、
特に、開放領域での散乱問題等に威力を発揮します。
Q）FDTD法の場合、メッシュを細かくするとタイムステップも非常に細かくなり、 計算時間が非常にかかるという問題があると思います。 例えば陰解法などのような、計算時間短縮に関するアドバンテージがあったら教えてください。
A）FDTD法の特徴は非常に簡潔な演算により、FEMなどと比べてはるかに多数の メッシュを高速に計算できる事であり、陰解法などを併用すると、その特徴が失われてしまいます。 陽解法のメリットは、陰解法と違い、時系列で途中経過を全て追っていける事であり、 その特徴を生かすために、KeyFDTDではリアルタイムの可視化ができるようになっております。 なお、KeyFDTDでは、通常のFDTD法よりも荒いメッシュで精度を保つため、 任意の次数での補間が可能になっております。
●KeyFDTDについて
Q）KeyFDTDの特徴は何ですか？
A）KeyFDTDは、特に解析に対してリアルタイムに可視化をする事に重点を置いて開発されたソフトウェアであり、モデル作成から計算開始～計算終了、結果の描画までをビジュアルに行えることです。
Q）KeyFDTDも他社品も、基本的にはFDTD法を利用していると言うことで シミュレーション精度に違いはないと考えてよろしいのでしょうか？
A）FDTD法を使用している製品でしたら精度は同じです。
Q）これまで理論だけでやって来て市販ソフトを使ったことがありません。KeyFDTDを使いこなせるでしょうか？
A）KeyFDTDはビジュアルに操作できますので、これまで市販ソフトを使ったことのない方でもご使用になれます。
Q）KeyFDTDを搭載するマシンのosが32bitか64bitかを確認するにはどうすれば良いですか？
A）OS種別の確認は、以下の手順で行えます。
・PC左下隅にある「スタート」をクリックし表示されたら→「ファイル名を指定して実行」を選択します。
・[開く] フィールドに「winmsd.exe」と入力し、[OK] をクリックします。
・ 「プロセッサ」が、「ia64」から始まっていれば64bit、「x86」となっていれば32bitのマシンです。
●モデル化
Q）解析空間、モデル等（メッシュ）を容易に変更または設定することは可能ですか？
A）可視化しながらの変更、設定が可能です。
Q）設定できる図形の形状にはどのようなものがありますか？
A）
一般的な、ボックス、円錐／円筒、球、楕円体、六面体、四面体、三角柱、
ボウル、レンズ、樽等（２次元では、四角、楕円、円弧、放物線等）の他、
csvファイルで座標を入力していただければ、ユーザー様任意のオブジェクト
を作成し挿入することも可能です。
また、３次元CADをお持ちであれば、STL などでインポートすることが可能です。
●プラズモン
Q）貴金属ナノ粒子の局在プラズモン共鳴による電場分布を計算できますか？
A）
可能です。
Q）プラズモンの解析を行えますか？
A）プラズモンについては様々な解析実績があります。
●フォトニック結晶
Q）フォトニック結晶の配列は自動形成できますか？
A）はい、フォトニック結晶の配列については、どのような角度・間隔でも複製機能なので作成可能です。
１つ円柱や角柱などを生成した後、複製する空間（オブジェクト）を指定し、
その空間内で３次元的に指定したベクトル(vx,vy,vz) に対し、 (vx×i, vy×j, vz×k) の位置に
１操作で一挙に自動複製することが可能です。
(i,j,k は自動的に空間内に配置される限りの全ての i,j,k で自動複製されます。)
●メタマテリアル
Q）メタマテリアルの解析を行えますか？
A）メタマテリアルの事例には様々な解析実績があります。
●遠方界
Q）遠方電界の解析を行う場合に観測点列の円を大きくすると解析範囲もそれに合わせて 大きくしなければいけませんか？
A）KeyFDTDで、遠方電界を計算する際に、解析範囲の中に観測点がある必要はありません。
●物性データ関する質問
Q）KeyFDTDに含まれる物性データはどの位ありますか？
A）材料としては、電磁波で一般的な 200種類程の物性データを標準装備しています。 光学材料については、標準的な40種類程のデータを組み込んでいます。
https://www.kagiken.co.jp/company/client
独立行政法人 産業技術総合研究所(10数ライセンスご購入)、防衛省 技術研究本部、NHK放送技術研究所、自然科学研究機構 核融合科学研究所、 自然科学研究機構 基礎物理シミュレーション研究系、独立行政法人 理化学研究所、独立行政法人 宇宙航空研究開発機構、独立行政法人 情報通信研究機構、独立行政法人 放射線医学総合研究所、独立行政法人 物質・材料研究機構、独立行政法人 消防研究所、財団法人 鉄道技術総合研究所、一般財団法人 新産業創造研究機構、一般財団法人 金属材料研究開発センター、他
熊本県、東京都立産業技術センター、日本郵政公社、高圧ガス保安協会(経済産業省管轄)、他
【school大学・高等専門学校・高校】
岩手大学、金沢大学、金沢工業大学、関西大学、北里大学、京都大学、京都工芸繊維大学、九州大学、慶應義塾大学、神戸商船大学、工学院大学、静岡大学、上智大学、千葉大学、千葉工業大学、東京海洋大学、東京学芸大学、東京大学(複数ライセンスご購入)、東京工業大学、東京歯科大学、東京理科大学、東北学院大学、東北大学、東洋大学、千葉大学、日本大学、広島大学、北海道大学、山形大学、立命館大学、龍谷大学、早稲田大学、他
明石工業高等専門学校、仙台高等専門学校、東京都立産業技術高等専門学校、鳥羽商船高等専門学校、和歌山工業高等専門学校、鶴見工業高等学校、他
【business企業】
トヨタ自動車株式会社、株式会社豊田中央研究所、日本電信電話株式会社、かんでんエンジニアリング、キヤノン株式会社(Canon)、四国計測工業株式会社、シスメックス株式会社、シャープ株式会社、神鋼電機株式会社、積水化学工業株式会社、ソニー株式会社、ソフトバンク(日本テレコム)株式会社、ダイキン工業株式会社、ダイセル化学工業、大日本印刷株式会社、株式会社デンソー、東京ガス株式会社、東京海上日動リスクコンサルティング株式会社、東洋鋼鈑株式会社、日産自動車株式会社、日本原燃株式会社、日本精工株式会社、日本信号株式会社、日本電気株式会社(NEC)、日本電気硝子株式会社、株式会社日立製作所、 日立電線株式会社、パナソニック(旧：松下電器産業)株式会社、富士重工株式会社、富士電波工機株式会社、同和鉱業株式会社、株式会社東京インスツルメンツ、株式会社本田電子技研、三菱電機株式会社、三菱レイヨン株式会社、NTN株式会社、S amp;Ｉ株式会社、エンバイロメント・テクノロジー・ベンチャーズ株式会社(ETV)、株式会社ズコーシャ、タイコヘルスケアジャパン株式会社、株式会社イエヒト(旧Open-net)、その他、社名非公表企業多数
解析を快適に行なって頂くためのハードウェアの環境は次の通りです。 特殊なマシンは必要ありません。
●OSWindows NT系OS x86及びx64
●CPU
Intel Core i5以上（第二世代(Sandy Bridge)以上を推奨しています。）
●HDD
100GB以上の空き容量
●メモリ
8GB以上
●永久使用許諾料（買取価格）
90万円（税別込）
●永久使用許諾料に含まれる内容
１．電磁波解析ソフト：KeyFDTD使用ライセンス
（1cpu当たりの価格です）
２．可視化ソフト：KeyPlot使用ライセンス
３．初年度ユーザーサポート
・ライセンスの更新
（マシン変更時に必要です。1年に1回以内）
・最新版プログラム及びマニュアルのダウンロード
・ユーザーサポートページの利用
・ユーザーサポートページからの質問送付
但し、調査を要する質問については有償となります。
●保守料（2年目以降）
30万円（税別）
●保守料に含まれる内容
１．新バージョンのご提供
最新版プログラム及びマニュアルのダウンロード
２．ライセンスの更新
３．搭載マシンの変更許可
但し、1年に1度以内とします。
４．ユーザーサポートページの利用
５．ユーザーサポートページからの質問送付
但し、調査を要する質問については有償となります。
お問い合わせ / ご注文は、下記のリクエストフォームをご利用ください。
