分子のおもちゃ箱 bbs 19 No.1901...2000 ( 2007.07.21 - 2008.01.04)
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●2000 ダウンロードzipの取り付け mike- 2008/01/04 08:30 -
アプレットNo.401〜500 に、ダウンロードのため [ zip, source ]
を取り付けました。

●1999 おめでとうございます mike - 2008/01/04 06:34 -
新年、あけまして、おめでとうございます。
本年も、よろしく、お願いします。

●1998 ダウンロードzipの取り付け mike - 2007/12/29 17:03 -
アプレットNo.501〜600 に、ダウンロードのため [ zip, source ]
を取り付けました。

●1997 Re^3 Finnis-Sinclairポテンシャルについて mike - 2007/12/28 18:13 -
parachutesさん、こんにちは。

Aの次元に関し、次のように考えるといいと思います。

FSポテンシャルでは、電子密度ρの位置に
原子を埋め込むエネルギーF(ρ)を、F(ρ)=A*sqrt(ρ)としています。

ここで、Aがエネルギの次元を持つとするなら、sqrt(ρ)は
形状関数であり、無次元と解釈すべきです。

電子の密度分布φ(r)=(r-d)^2はφが[M^2] の次元を持つように
見えますが、密度の次元は[M^2]ではないですよね。
ふつうは、数密度なら[M^-3]ではないでしょうか?
φ(r)=K*(r-d)^2において、K=1でK[M^-5]と考えることになります。

●1996 Re Finnis-Sinclairポテンシャルについて parachutes - 2007/12/28 16:22 -
mikeさん

>この式は鉄などのbcc遷移金属に用いられる式ではないかと思えます。
>銅(fcc)ではHeavisideステップ関数を使いφ(r)やV(r)を組み立てています。
>詳しくは
>北川浩他著「初心者のための分子動力学法」養賢堂1997 のp.58-62を
>ご覧下さい。

>>また,FSポテンシャルのパラメータc0,c1,c2の単位は何になるのでしょうか?
>rが[A]で表されたときにV(r) = (r-c)^2*(c0+c1*r+c2*r*r) が[eV]になるように
>単位を決めればよいと思います。たとえばc0[eV/A^2]

ご返答ありがとうございました.参考書も見てみたいと思います.

>>Aが[eV]という次元を持つとしますと,
>>ポテンシャルの次元が距離×エネルギーとなってしまうと思うのですが,
>ポテンシャルはエネルギーの次元だとおもいますが...。
>「距離×エネルギー」となる理由を教えて下さい。

検討外れのことを言っていましたらすいません.
ρ(r)=(r-d)^2 ← [距離^2]
ρ=Σρ(r)   ← [距離^2]
なので,Aの次元が[エネルギー]ですと
F(ρ)=-A*sqrt(ρ) ← [エネルギー×距離]
となり,ポテンシャル関数の次元がおかしくなると思いましたのですから・・・.

●1995 アプレット追加 mike - 2007/12/28 15:19 -
アプレット追加しました。

(1245) air MtSPH2D 空気(粒子法,非同期,h=0.25m)
本アプレットは、2次元、空気の粒子法SPHテンプレート(No.768)の
マルチスレッド版です。SPH計算と表示は、マルチスレッドで非同期に実行されます。

●1994 Re Finnis-Sinclairポテンシャルについて mike - 2007/12/28 15:16 -
parachutesさん、はじめまして。

「分子のおもちゃ箱」をご覧いただき、ありがとうございます。

>プログラム内でi分子に働く力は
>F_{i}=...(略)
>として計算されておりますか?
この式は鉄などのbcc遷移金属に用いられる式ではないかと思えます。
銅(fcc)ではHeavisideステップ関数を使いφ(r)やV(r)を組み立てています。
詳しくは
北川浩他著「初心者のための分子動力学法」養賢堂1997 のp.58-62を
ご覧下さい。

>また,FSポテンシャルのパラメータc0,c1,c2の単位は何になるのでしょうか?
rが[A]で表されたときにV(r) = (r-c)^2*(c0+c1*r+c2*r*r) が[eV]になるように
単位を決めればよいと思います。たとえばc0[eV/A^2]

>Aが[eV]という次元を持つとしますと,
>ポテンシャルの次元が距離×エネルギーとなってしまうと思うのですが,
ポテンシャルはエネルギーの次元だとおもいますが...。
「距離×エネルギー」となる理由を教えて下さい。

●1993 Re^13 DSMCについて mike - 2007/12/28 15:10 -
gotomaさん、こんにちは。

>mikeさんのプログラムでは、物体とは断熱で計算されていて、
>”temperature”としては希薄である空気の温度を表していると理解すればよろしいですか?
アプレットNo.807の板は滑りのない壁で、断熱です。
”temperature”は流れに乗って見た空気の温度です。

●1992 Finnis-Sinclairポテンシャルについて parachutes - 2007/12/28 08:04 -
すみません.式のところで文字化けしてしまいました.
「?」のところは「シグマ(和)」です.

●1991 Finnis-Sinclairポテンシャルについて parachutes - 2007/12/28 07:33 -
mikeさん,はじめまして.

現在,Finnis-Sinclairポテンシャルによる銅fcc構造の再現を狙ってプログラムを組んでいます.

こちらのHPでのソースプログラムをよく参考にさせて頂いております.
FSポテンシャルについて少し疑問点がありましたので,少々お手数をお掛けしてしまうご質問かもしれませんが,こちらに投稿させて頂きました.よろしくお願い致します.

まず,確認になってしまいますが,プログラム内でi分子に働く力は
F_{i}=?_{j}[-2(rij-c)(c0+c1*rij+c2*rij*rij) - (rij-c)(rij-c)(c1+2*c2*rij)] + 2A(rij-d)/sqrt(?_{k}[(rik-d)^2])] *(xi-xj)/rij
として計算されておりますか?
(見苦しくてすみません,自分の計算と合わない部分がありましたもので)

また,FSポテンシャルのパラメータc0,c1,c2の単位は何になるのでしょうか?多くの論文やmike様のHPでは単位を書いていないので何なるのかなと.無次元数というわけでもなさそうですし.それから,Aが[eV]という次元を持つとしますと,ポテンシャルの次元が距離×エネルギーとなってしまうと思うのですが,FSポテンシャルではそのような定義でよろしいのでしょうか?LJやMorseポテンシャルではポテンシャル式の次元はエネルギーになっていたので,FSポテンシャルでもエネルギーの次元を持たせる必要があると思ったのですが・・・.

長くなってしまいまして申し訳ありません.お時間のある際にお答え頂けますと幸いです.よろしくお願い致します.

●1990 Re^12 DSMCについて gotoma - 2007/12/27 21:08 -
mikeさん、こんばんは。。
極超音速での計算については、別に調査をしてみます。

ここでは超音速に限ってみたいと思います。
なので、このプログラムのを理解して、DSMCの計算方法がどのように行われているか、勉強してみます。

ところで、一つ。
mikeさんのプログラムでは、物体とは断熱で計算されていて、
”temperature”としては希薄である空気の温度を表していると理解すればよろしいですか?

●1989 Re^11 DSMCについて mike - 2007/12/26 17:43 -
gotomaさん、こんにちは。

>... このプログラムを極超音速にも適用可能と考えてよろしいでしょうか?
. . .
>極超音速では、電離や解離といった現象も現れてくるのかと
>思います、
残念ながら、No.807のアプレットは、電離や解離のように、
粒子種が変化したり、粒子数が変わるような過程には
対応していません。
DSMCはボルツマン方程式そのものを解いているというより、
各粒子の移動と衝突の素過程をモンテカルロ法で追いかけています。
このため、DSMCは、希薄ガスやプロセスプラズマだけでなく、
MEMS、スラスタプラスマ、放電プラズマのような分野にも応用されています。
励起、電離、付着、解離などの各種の衝突断面積がわかれば、
上記アプレットを拡張することができると考えます。
ただ、熱伝達を考える場合、壁と代表粒子の相互作用を
どのように取り込むかが課題になりそうです。

>... このような現象が起きても、ボルツマン方程式により
>算出することは可能でしょうか?
ボルツマン方程式から熱伝達が評価できるかどうか、よくわかりません。
原理的には、各種の衝突断面積がわかれば、衝突積分ができて、
各粒子の分布関数が求められ、各粒子と壁との相互作用がわかっていれば、
熱伝達が評価できると考えます。
しかし、実際に解いた経験がないため、現実的に解けるかどうか、わかりません。

Yamaguchiさんの極超音速希薄流の数値シミュレーション
の下記のURLのサイトを見つけました。参考になるかも知れません。
http://www.fel.t.u-tokyo.ac.jp/~hiroki/research.htm

●1988 Re^10 DSMCについて gotoma - 2007/12/25 20:02 -
mikeさん、こんにちは。

mikeさん、いつも丁寧な回答をして戴きまして、有難うございます。
JAVAに関して基本的なことばかり図々しい質問となりまして、
申しわけありませんでした。
理解することもそうですが、使っていく中で理解を深めること
の方が先かもしれませんね。

さて、本来最初に質問すべきだったかもしれないのですが・・・
mikeさんのプログラムでは超音速の流れを対象として計算
されておりますが、このプログラムを極超音速にも適用
可能と考えてよろしいでしょうか?

わたくし自身、流体力学を専門としてはおりませんが、
状況的にこのような問題に取り組まなければいけないのもあり、
苦慮をしておりますが。。

先だって私が見積もった自由分子流の計算(熱設計ハンドブック
記載の式)では、どうも衝突する分子の運動エネルギーのほとんどが
物体に当たって熱に変るといった計算のような、結局は
単純な計算のようにも思えましたが。。

極超音速では、電離や解離といった現象も現れてくるのかと
思います、このような現象が起きても、ボルツマン方程式により
算出することは可能でしょうか?

この点につきまして、ご存知でございましたら、教えていただけばと思います。

●1987 ダウンロードzipの取り付け mike - 2007/12/24 17:14 -
アプレットNo.601〜700 に、ダウンロードのため [ zip, source ]
を取り付けました。

●1986 ダウンロードzipの取り付け mike - 2007/12/23 17:32 -
アプレットNo.701〜750 に、ダウンロードのため [ zip, source ]
を取り付けました。

●1985 Re^9 DSMCについて mike - 2007/12/23 17:30 -
gotomaさん、こんにちは。

start()の部分は、書かれてるように理解されてよいと思います。

Thread(this)のthisは現在のこのクラスを指します。
th.start()は生成されたスレッドthに
Threadクラス内で定義されたstart()メソッドを適用します。
これにより、スレッドが開始され、
現在のこのクラス内のrun()が呼び出されます。

Thread th = null; はthがThreadクラス識別子で、
何も参照していませんよと宣言しています。

前にも書きましたように、私は、javaを正式に習ったことがなく、
見まねで書いていますので、javaに関することは、
まともな回答をする自信がありません。
java専門のサイトや本を参照されることをお勧めします。

run()に制御がわたるまでの詳細を理解するためには、
javaのクラス継承と、オーバーライドの概念、
appletクラスの実装を調べる必要があります。
ここの部分は、ほぼ定型化されていますので、
まずは、こんな流儀だと思っていただくのが、良いと思います。
run()に制御がわたってから後は、CやFORTRANとほぼ同様です。

●1984 Re^8 DSMCについて gotoma - 2007/12/22 16:51 -
mikeさん、こんにちは。

VBAやFortranとはダ随分違うようですね。
一つ一つ理解するのに時間が掛かりそうですが、よろしくお願い致します。

まず、start()のところですが・・

public void start() {
if (th == null) { //スレッドthがまだ何も参照していなければ
th = new Thread(this); //新しいスレッドをthに入れて
th.start(); //この新しいスレッドthを実行する
}
}
これは他にもよく似た記述がありましたが。。それを参考にして解釈してみました。
これで合っているでしょうか?
Thread()内にあるthisといったものは一体何を意味しているのでしょうか?
また、th.start()の、.start()は、スレッドthをスタートさせるための制御文なのでしょうか?
(実はこれは書き方として定番になっているのかもしれませんが・・)

冒頭には、Thread th = null;とありますが、このスレッドthが一体何者なのかも、
実はよくわからないです。。ここでは何も参照していませんよ、としているだけで、
実体がよく掴めないのが正直なところであります。

以上に付きまして、ご教授いただけないでしょうか・・

●1983 アプレット追加 mike - 2007/12/22 15:29 -
アプレット追加しました。

(1244) wheel MtPSPH2D 水車(マルチスレッド)
このアプレットは粒子法(SPH)を用いた「(760) wheel PSPH2D 水車」の
マルチスレッド版です。SPH計算と表示はマルチスレッドで非同期に実行されます。
水車の高さはyPosで調節できます。実際の水車はゆっくりと調節値に移動します。
横方向には周期的境界条件が付いていて、流れの速さはvx0によって調節できます。

●1982 Re^7 DSMCについて mike - 2007/12/21 17:37 -
gotomaさん、こんにちは。

骨折された由、たいへんですね。
bbsのレスポンスは気にしないでください。
時間が自由になるのがbbsのいいところでしょうから。

>計算が無限に継続されるのは、TimeEvolutionの、以下の部分で
>無限ループ計算となっていると考えてよいですか。。
java-appletの制御の流れは、ややこしいところがあります。

appletが開始すると、
classのはじめのset globalの部分の初期化が行われ、
applet control部分のinit()、start()、stop()が順に実行されます。

start()の中で新しいスレッド(制御の流れ)が立てられ、
run()が実行されます。

ここまでは、アプレットでは定型化されています。

run()の中では、
while (th != null) { } によって、スレッドがたっている間は
無限ループになるようにしています。
このループの中で
timeEvolution()のDSMC計算と
offPaint()、repaint()の表示を繰り返し実行します。

timeEvolution()から
timeStep()(DSMCのdt時間ステップの実行)が呼ばれています。

●1981 Re^6 DSMCについて gotoma - 2007/12/20 18:37 -
mikeさん、こんにちは。
中々わたくしの方のレスポンスが悪くて申し訳ありません。

実は先日足を骨折して不自由な生活を強いられてしまいました。
間が空いたりするかもしれませんが、もしお付き合いいただけるようでしたら、
よろしくお願い致します。

すみませんが、基本的なことを一つ教えていただけないでしょうか?

計算が無限に継続されるのは、TimeEvolutionの、以下の部分で
無限ループ計算となっていると考えてよいですか。。

void timeStep() {

t = t + dt;

movement();
dividingSection();
if (collisionMode>0) {
interaction();
}
}

●1980 Re^5 DSMCについて mike - 2007/12/18 17:50 -
gotomaさん、こんにちは。

ご質問についてですが、各ブロックの処理内容について、
次のようになっています。

>set global ->パラメータ定義と設定
その通りです。プログラム全体で使うグローバル変数の設定を行います。

>applet control ->プルダウンメニューの動作コントロール定義
その通りです。GUI部品のコントロールメソッドの定義部分です。

>off paint ->?
ここはDSMCの計算結果を画面に表示するためのコントロール部分です。

>plot methods ->プルダウンのプロットメニューの動作定義
その通りです。

>statistics ->?
代表粒子の最大速度や全エネルギーなど、プログラムで用いる
ユーティリティーメソッドを置いています。

>set initial condition->パラメータの初期設定
その通りです。DSMCの初期化を行います。

>time evolution ->タイムステップの設定
ここはDSMCのメインルーチンで、t時間の状態からt+dt時間の
DSMC計算 timeStep() を呼び出しています。

>movement ->運動の計算
代表粒子を無衝突で動かします。
壁と衝突したときは、跳ね返します。
また、周期境界を越えたときは、反対側に粒子を出現させます。
また、左端では、粒子にx方向の初速を与えています。

>dividing section ->?(計算格子の生成?)
dx、dyの区間(格子)に、代表粒子を類別します。
section[i][j][0]に格子(i,j)の粒子数、
section[i][j][iq]に格子(i,j)に属する粒子番号が入ります。

>interaction ->?(格子間移動の計算?)
区間内の粒子数に応じて衝突を実行します。
interaction()では、それぞれの格子(i,j)について、
粒子数や粒子速度に応じた衝突回数だけ
collisionInTheCell(i, j, vmax)を呼び出します。
collisionInTheCell(i, j, vmax)は格子(i,j)内で、2つの粒子を
ランダムに決めて、衝突collision(i,j, vmax)を実行します。
collision(i,j, vmax)は粒子速度に応じて、
運動量とエネルギーが保存するように衝突を実行し、
2つの粒子の速度を決定します。

●1979 Re^4 DSMCについて gotoma - 2007/12/17 18:51 -
mikeさん、回答ありがとうございます。

まず、全体の流れとして、記載されていました見出しに沿って、書き出してみましたが・・・
それぞれでどのような処理をしているか、教えて頂けますか?
”?”と書いたところは、正直よく判らなかったのですが・・

set global ->パラメータ定義と設定
applet control ->プルダウンメニューの動作コントロール定義
off paint ->?
plot methods ->プルダウンのプロットメニューの動作定義
statistics ->?
set initial condition->パラメータの初期設定
time evolution ->タイムステップの設定
movement ->運動の計算
dividing section ->?(計算格子の生成?)
interaction ->?(格子間移動の計算?)

お手数をお掛けしますが、ご教示いただければ幸いです・・。

●1978 ダウンロードzipの取り付け mike - 2007/12/16 16:36 -
アプレットNo.751〜800 に、ダウンロードのため [ zip, source ]
を取り付けました。

●1977 アプレット追加 mike - 2007/12/15 17:06 -
アプレット追加しました。

(1243) drain MtSPH2D おふろの排水(マルチスレッド版)
このアプレットは粒子法(SPH)を用いた「(751) drain SPH2D おふろの排水」の
マルチスレッド版です。SPH計算と表示はマルチスレッドで非同期に実行されます。
水面が落ち着いてから、goボタンを押すと栓がぬけて、排水が開始されます。

●1976 Re^3 DSMCについて mike - 2007/12/15 17:04 -
gotomaさん、こんにちは。

>ソースコードについて、今後教えて戴ければと思います。
コードは昔のCのようなスタイルで書いていて、わかりずらいかと思います。
ご遠慮なく、何でもお尋ねください。

>JAVAの参考書もご紹介いただけば幸いでございます
私は、javaを正式に習ったことがなく、見まねで書いていますので、
ご紹介できるかどうか、疑わしいのですが、
峯村 吉泰 先生の次の本がわかりやすいと思います。
峯村 吉泰 著、 「Java による コンピュータグラフィックス」  森北出版 2003
峯村 吉泰 著、 「Java による 流体・熱流動の数値シミュレーション」  森北出版 2001

また、javaのリファレンスとして、次のサイトをよく参照しています。
*NEXTindex(SUGAIさんのサイト)内の 浅煎り珈琲 Java アプリケーション入門
http://www.nextindex.net/java/index.html
*sunのjavaドキュメント
http://sdc.sun.co.jp/java/docs/j2se/1.4/ja/docs/ja/index.html

>今、わたくしが計算対象としておりますのが、
>高度80〜120km付近を極超音速に移動する物体の周りの流れで、...
極超音速飛翔体はたいへん興味深い対象ですね。

今後とも、よろしくお願いします。

●1975 DSMCについて gotoma - 2007/12/15 13:51 -
mikeさん、お返事戴きまして、ありがとうございます。

ソースコードについて、今後教えて戴ければと思います。
ただ、JAVAのプログラミング自体(ExcelのVBAか簡単なC/Fortran程度しか知らないもので)は、
ほとんど触れたことがございませんので、もし基本的な質問になった場合は、お許し下さいますよう、
お願い致します。(JAVAの参考書もご紹介いただけば幸いでございます)

今、わたくしが計算対象としておりますのが、高度80〜120km付近を極超音速に移動する物体の周りの流れで、
特に熱流入がある時間経過においてどの程度か、見積りたいと考えております。

Kn数で”0.03〜7.0”程度となりそうですので、中間流としてDSMCで計算すればある程度は予測できるのでは、
と考えております。一次見積りでは、熱設計ハンドブックという本の「2.4 希薄気体中の熱伝達」というところに
記載のあります式(例題)を参考にしました。が、Kn数が10以上の自由分子流に適用の式ですので、わたくしの
対象としたものには本来適用できないようです。

その本にも、DSMCのことが簡単(半ページほど)に書かれておりましたが、mikeさんが参照されております、
Birdの”Molecular Gas Dynamics”や”Progress in Astronautics and Aeronautics”が参考文献として記載がありました。

●1974 Re DSMCについて mike - 2007/12/15 06:39 -
gotomaさん、はじめまして。

>今「(807) super sonic PDSMC2D 希薄ガスの超音速流」を参考にしています。
ドキュメントのほとんどないソースコードですので、不明な点がありましたら、
遠慮なく、このBBSへ書き込んでください。

>このDSMCの計算方法について知るための教科書のようなものはございませんでしょうか?

まだ、本をご紹介できるほどDSMCについて理解しているわけではないのですが、
下記の本の一部を図書館で借りて読んだことがあります。
G. A. Bird;
"Molecular Gas Dynamics and the Direct Simulation of Gas Flows
(Oxford Engineering Science Series)"
Clarendon 1994

また、プログラムのアルゴリズムだけでしたら、
「分子のおもちゃ箱」のmike's roomに、
「モンテカルロ直接法とは」として書いていますので参照してください。

●1973 DSMCについて gotoma - 2007/12/14 13:52 -
はじめまして、gotomaと申します。
DSMCを使った希薄気体流れの計算例を探していましたら、mikeさんのページに辿り着きました。今「(807) super sonic PDSMC2D 希薄ガスの超音速流」を参考にしています。(但し、JAVAプログラムを組んだことがなく、内容はまだよく理解しておりませんが)
このDSMCの計算方法について知るための教科書のようなものはございませんでしょうか?できましたら、紹介していただきたく、よろしくお願い致します。

●1972 ダウンロードzipの取り付け mike - 2007/12/09 09:24 -
アプレットNo.801〜900 に、ダウンロードのため [ zip, source ]
を取り付けました。

●1971 アプレット追加 mike - 2007/12/09 09:23 -
アプレット追加しました。

(1242) chromatography KRLG2D クロマトグラフ
実数型格子ガス法RLGを用いて、クロマトグラフをシミュレートします。
黄色の吸着壁で、ガスの種類によって吸着する時間(設定可能)が異なります。
左上隅にポンプが設けられ、流速が調節できます。

●1970 アプレット追加 mike - 2007/12/08 10:09 -
アプレット追加しました。

(1241) template KRLG2D 実数型格子ガス法のテンプレート
実数型格子ガス法RLGのテンプレートです。x-方向に周期的境界条件が付けられ、
左端にはファン(vx0で調節)が付いています。ピンクは粒子を反射する滑らない壁、
黄色は吸着、赤は吸収する壁です。RLGと表示はマルチスレッドで非同期に実行されます。

●1969 ダウンロードzipの取り付け mike - 2007/12/02 09:45 - アプレットNo.901〜1000 に、ダウンロードのため [ zip, source ]
を取り付けました。

●1968 アプレット追加 mike - 2007/12/02 09:44 -
アプレット追加しました。

(1240) flow and diffusion KRLG2D 流れと拡散
実数型格子ガス法RLGを用いて、気流中のガスの移流-拡散をシミュレートします。
周期的境界条件が付けられ、RLGと表示はマルチスレッドで非同期に実行されます。

●1967 アプレット追加 mike - 2007/12/01 11:01 -
アプレット追加しました。

(1239) jet in vacuum KRLG2D 真空中の噴流
実数型格子ガス法RLGを用いて、真空中へのガスの噴流をシミュレートします。
右端の赤い壁は粒子を吸収することで、右の部屋を真空に近い状態に保ちます。
RLGと表示はマルチスレッドで非同期に実行されます。

●1966 アプレット追加 mike - 2007/11/25 09:04 -
アプレット追加しました。

(1238) evaporation Cooling MtMD2D 蒸発冷却
LJポテンシャルの2次元-分子動力学法を用いて、蒸発冷却現象をシミュレートします。
ピンクの輪は、ポテンシャルの外輪山で、Uはその高さです。Uをゆっくり下げていくと、
速い粒子が外輪山を超えて逃げる(蒸発する)ため、系の温度が低下していきます。
コップの中のお湯が早くさめるのは、この蒸発冷却のためです。
ボーズ-アインシュタイン凝縮のため、超低温を実現する手段としても使われています。

●1965 ダウンロードzipの取り付け mike - 2007/11/24 08:50 -
アプレットNo.1001〜1100 に、ダウンロードのため [ zip, source ]
を取り付けました。

●1964 アプレット追加 mike - 2007/11/18 11:46 -
アプレット追加しました。
(1237) grain growth SMD2D 多結晶W中の粒成長

●1963 アプレット追加 mike - 2007/11/17 09:04 -
アプレット追加しました。
(1236) gas-chromatography MCS2D ガスクロ

●1962 アプレット追加 mike - 2007/11/11 17:20 -
アプレット追加しました。
(1235) adsorption MCS2D 吸着

●1961 アプレット追加 mike - 2007/11/10 16:29 -
アプレット追加しました。
(1234) flow and diffusion MCS2D 気流と拡散

●1960 アプレット追加 mike - 2007/11/04 09:21 -
アプレット追加しました。
(1233) template PSFG SFG分子動力学テンプレート(fcc/bcc/hcp, periodic)

●1959 ダウンロードzipの取り付け mike - 2007/11/03 14:01 -
アプレットNo.1100〜1150 に、ダウンロードのため [ zip, source ]
を取り付けました。

●1958 アプレット追加 mike - 2007/11/03 09:37 -
アプレット追加しました。
(1232) template SFG SFG分子動力学テンプレート(fcc/bcc/hcp)

●1957 Re^5「(230)2重スリット」のソース希望 mike - 2007/10/30 20:10 -
小林@那須さん、こんにちは。

ご報告、ありがとうございます。
「python, vpython と sf による偏微分方程式の数値解法」のページを
拝見しました。私は、python言語の使用経験がないため、残念ながら、
書かれていることが理解できたとは言えません。
その上のsf.pyモジュールの記述は慣れが必要だと思いました。

●1956 Re^3「(230)2重スリット」のソース希望 小林@那須 - 2007/10/30 13:10 -
池内さん、こんにちは。返答が遅れました。小林@那須です。

下のような形で池内さんのソースを python の sf.py 上で動かしました。反
射部分のコードは取り去りました。sf.py の目的が厳密さよりも手っ取り早
く偏微分方程式の解を 3D 表示させることにあるからです。

http://www.nasuinfo.or.jp/FreeSpace/kenji/sf/python/PDE/PtlDffEq.htm#FDTDへの適用

移植自体は直ぐにできたのですが、偏微分方程式 solver のほうを分りやす
くする修正と、それに伴う web page の変更で手間取ってしまいました。

上のweb page で sf.py による 偏微分方程式の数値解法について説明してい
ます。こちらも見てやってください。汎用的な偏微分方程式 solver として
は世界初であり、同時に最小にできたと自負しています。

でも python での記述が必要になるので敬遠されるかとも心配しています。
しかし偏微分方程式を解くためだけならば、上の web page に書いてある程
度の python の初歩だけで済むとも思います。ここについて御意見をいただ
けたら幸いです。

●1955 アプレット追加 mike - 2007/10/28 08:39 -
アプレット追加しました。
(1230) poly-crystal Ni PSFG 多結晶ニッケル(periodic SFG, fcc)
(1231) poly-crystal Ti PSFG 多結晶チタン(periodic SFG, hcp)

●1954 お知らせ-旧HP復活 mike - 2007/10/27 07:33 -
消失していた旧HP「分子のおもちゃ箱」は、契約更新の結果、
復活しました。
これは、NEXT index の菅井様のアドバイスによるものです。
ありがとうございました。

旧HPは、バックアップサイトおよびダウンロードサイトとして存続します。
ただ、更新が遅れることもありますので、移転先を見られることをお勧めします。

新HPでzipが取り付けてなくて、ダウンロードできない場合は、
旧HPよりダウンロードしてください。
旧HPのURLは
http://homepage.mac.com/mike1336/md/

●1953 ダウンロードzipの取り付け mike - 2007/10/27 07:18 -
下記の番号号のアプレットに、ダウンロードのため [ zip, source ]
を取り付けました。
 1150〜1227

●1952 Re^3「(230)2重スリット」のソース希望 mike - 2007/10/23 17:11 -
小林さん、こんにちは。

>二重スリットのソースで c = (1.0-sqrt2v2)/(1.0+sqrt2v2) の係数は端面で
>反射させないための細工だと思います。
その通りですが、無反射になるのは波の伝搬速度が光速のときだけになってしまいます。

solvePDE(..) での FDTD の扱いがまとまりましたら教えていただければ、幸いです。

今後とも、よろしくお願いします。

●1951 Re^2「(230)2重スリット」のソース希望 小林@那須 - 2007/10/23 10:44 -
池内さん、図々しいソース・ダウンロードのお願いを聞き入れてくださり、
ありがとうございました。

>javaのソースは我流で書いていて、しかもコメントがほとんどないため、
>判読が難しいかもしれません。

解かりやすいソースでした。明らかに公表のために清書されたソースです。
私のようにデバッグ文を入れたままのソースを公開しているものとはレベル
が異なります。池内さんの几帳面な性格が伺えます。

二重スリットのソースで c = (1.0-sqrt2v2)/(1.0+sqrt2v2) の係数は端面で
反射させないための細工だと思います。詳細な物理的検討をせずに、そのま
ま使わせてもらっています。

今現在 python のコードに移して動き始めたところです。でも計算結果が発
散してくれるので、その原因追求の最中です。

--------------------------------
自己紹介が遅れてしまいました。

私は、現在のコンピュータ・パワーを活用すれば、私のような阿呆でも難し
い物理・光学理論を理解できる/説明できると考え、様々のソフトを組み合
わせて、色々と試しています。偏微分方程式の solver 使うだけでも色々と
理解できました。Hamilton Jacobi 偏微分方程式のような、式を眺めている
だけでは何も分らないものでも、実際に数値計算させてみるだけで多くのこ
とが分ります。

solvePDE(..) での FDTD の扱いがまとまりましたら報告しますので、そのと
きは見てやってください。また今後とも宜しくお願いします。

●1950 Re「(230)2重スリット」のソース希望 mike - 2007/10/22 18:25 -
小林憲次さん、はじめまして。

ご希望の229, 230, 270, 425について、ダウンロードできるようにしました。
javaのソースは我流で書いていて、しかもコメントがほとんどないため、
判読が難しいかもしれません。不明な点は、このbbsで気軽にお尋ねください。

●1949 「(230)2重スリット」のソースを希望します。 小林憲次 - 2007/10/21 21:49 -
図々しいとは思いますが、下の FDTD による電磁気のプログラムのダウンロードを
優先願えますでしょうか。特に (230)2重スリットによる干渉を希望します。

● electromagnetism 電気と磁気、光(電磁気学)
(230) double slit fdtd 2D 2重スリットによる干渉
(425) scatter FDTD 2D 電磁波の散乱
(229) palabolic reflector fdtd 2D 放物面鏡アンテナ
(270) beam splitter fdtd 2D 光のトンネル効果

-----------------

その理由は、新たに作った汎用の偏微分方程式 solver プログラム
solePDE(..) での比較コードを書いてみたいからです。

solvePDE(..) は python 言語で使う solver です。偏微分方程式に対応する
漸化式と、初期条件・境界条件の行列を与えて、解への収束計算を行わせま
す。その使い方の解説を下に書きました。Python を知らない人を前提に書き
ました。

http://www.nasuinfo.or.jp/FreeSpace/kenji/sf/python/PDE/PtlDffEq.htm

python の duck typing を使うことで、汎用的な solver にできました。二
次元だけでなく、n 次元での偏微分方程式でも同じ solvePDE(..) で扱えま
す。ベクトル値偏微分方程式さえ共通の solvePDE(..) で扱えます。

ベクトル値偏微分方程式の適用例を調べていて、ここに辿り着きました。
FDTD も漸化式を与えて偏微分方程式を解く方法であり、solvePDE(..) をそ
のまま適用できそうです。できたら池内様の書かれたコードと、それと同等
の、 solvePDE(..) で書くコードを比較させてもらいたいと願っています。

そのような意味で上のプログラムのソースを参考にさせていただくことを希
望しています。宜しくご配慮願います。

●1948 ダウンロード方法の変更 mike - 2007/10/21 09:08 -
みなさま、

HP移転に伴い、従来の共有ホルダによるダウンロードの方法が
使えなくなってしまいました。

以下の方法でダウンロードするようにしました。
(1)アプレットの下の [ zip, source ] のzipをクリックするとzipファイルが
   ダウンロードされます。
(2)解凍後、フォルダ内のhtmlファイルをブラウザで実行します。

ただ、変更に相当の時間がかかりそうです。
ダウンロードしたいアプレットがありましたら、このbbsに書き込んで下さい。
優先的にその番号のアプレットに [ zip, source ] を取り付け、
ダウンロードできるようにします。

現在、1228、1229、およびtemplateがダウンロードできます。

●1947 Re URL修正しました mike - 2007/10/21 08:12 -
DAI様、

早速のURL変更、ありがとうございました。
リンク確認させていただきました。

今後とも、よろしくお願いします。

●1946 URL修正しました DAI - 2007/10/20 22:35 -
こんばんは。
報告ありがとうございます。
早速変えておきました。
最近、何かとばたばたしており、ご無沙汰しておりますが、
活発なご活動、なによりです。
今後ともよろしくお願いします。

http://www.page.sannet.ne.jp/je3nqy/

●1945 HP移転に伴う不具合の対応状況 mike - 2007/10/20 11:12 -
(1)ダウンロードへのリンク切れ:いましばらくお待ちください。
(2)それぞれのアプレットのhomeへのリンク切れ:いましばらくお待ちください。
(3)2007.09.30-現在までの更新:更新完了しました。
そのほか、不具合がありましたら、bbsへ書き込みお願いします。

●1944 HPの移転のお知らせ mike - 2007/10/19 19:39 -
「分子のおもちゃ箱」は次のURLへ移転しました。
http://mike1336.web.fc2.com/

mikeは、.macの契約更新をすっかり忘れていて、
2007.10.16に「分子のおもちゃ箱」が消失して、はじめて
この事態に気づきました。
急遽、FC2(無料HPスペースを提供してくださっています)に
「分子のおもちゃ箱」のbackupファイルをupしました。
これに伴い、2007.09.30の時点の更新で留まっています。
また、リンクの不具合もいくつかありますが、逐次修正していく予定です。

ご迷惑をおかけしますが、よろしくお願いします。m(_ _)m

●1943 アプレット追加 mike - 2007/10/14 10:05 -
アプレット追加しました。
(1228) sintering Ni SFG ニッケルの焼結(SFG, fcc)
(1229) sintering Ti SFG チタンの焼結(SFG, hcp)

●1942 アプレット追加  mike - 2007/10/13 11:22 -
アプレット追加しました。
(1226) grain boundary Ni SFG ニッケルの粒界(SFG, fcc)
(1227) grain boundary Ti SFG チタンの粒界(SFG, hcp)

●1941 アプレット追加 mike - 2007/10/08 17:26 -
アプレット追加しました。
(1225) poly-crystal W PSFG 多結晶W(periodic SFG, bcc)

●1940 アプレット追加 mike - 2007/10/07 09:28 -
アプレット追加しました。
(1223) sintering W SFG タングステンの焼結(SFG, bcc)
(1224) sintering W27 SFG タングステンの焼結(SFG, bcc, 3x3x3)

●1939 バージョンアップとアプレット追加 mike - 2007/10/06 09:47 -
バージョンアップ(平均粒径の表示を追加)しました。
(1217) defect in W MtPSMD2D 多結晶W中の欠陥(selected-Morse)ver 0.0.2
アプレット追加しました。
(1221) Ba on W PSFG タングステン上のバリウム(selected-FGMD, periodic)
(1222) Ba diffusion PSFG バリウムの拡散(selected-FGMD, periodic)

●1938 アプレット追加 mike - 2007/09/30 10:00 -
アプレット追加しました
(1219) grain boundary W MtFGMD タングステン粒界
(1220) grain boundary W SFG タングステン粒界(selected-FGMD)

●1937 アプレット追加 mike - 2007/09/29 10:51 -
アプレット追加しました。
(1217) defect in W MtPSMD2D 多結晶W中の欠陥(selected-Morse)
(1218) sintering powder MtKMC2D 粉末の焼結

●1936 バージョンアップ mike - 2007/09/24 09:29 -
バージョンアップ(FixedGuptaAtomクラスの互換性向上)しました。
(1038) crystal MtFGMD 結晶(非同期)ver 0.0.7
(1039) crystal Sync-MtFGMD 結晶(同期)ver 0.0.7
(1191) crystals MtFGMD 2つの結晶(非同期)ver 0.0.3

●1935 アプレット追加 mike - 2007/09/23 10:10 -
アプレット追加しました。
(1215) doped W MtSMD2D Kドープ-タングステン(selected-Morse)
(1216) sintering doped W MtSMD2D Kドープ-タングステンの焼結(selected-Morse)

●1934 アプレット追加 mike - 2007/09/22 08:09 -
アプレット追加しました。
(1213) poly-crystal W NTP MtPSMD2D 多結晶タングステン(selected-Morse、periodic、NTP)
(1214) sintering W MtSMD2D タングステンの焼結(selected-Morse)

●1933 FDTD法について masa - 2007/09/18 21:10 -
回答いただきありがとうございます。

アドバイス頂いたとおり、パラメータの単位系をもう一度詳しく調べてみます。

●1932 Re FDTD法について mike - 2007/09/18 18:33 -
masaさん、はじめまして。

残念ながら、引用されている「FDTD時間領域差分法入門」は持っておりません。
したがって、ご質問について、有効な回答はできそうもありません。
著者に直接お尋ねになるのがいいと思います。

>...ただ電流の強度が一致しないのですが・・・
オーダーが同じくらいなら、Δx、Δy、Δtの大きさを変えて値の変化を調べると
有効な場合があります。
オーダーが一致しない場合は、単位系の取り方やコードに問題がある可能性があります。

●1931 FDTD法について masa - 2007/09/17 23:17 -
はじめまして。FDTD法について質問があり書き込みました。
森北出版のFDTD時間領域差分法入門のp72にあります方形同軸線路の解析をしているのですが、本の結果通りならないのです。まず本の通り電流を計算し、高速フーリエ変換しますと、p74の図4.28と同じように計算できました。ただ電流の強度が一致しないのですが・・・。さらに、電圧を電流と同じx=10の位置で
     V(t)=Ey(t)*Δy
として計算し、フーリエ変換しました。そしてインピーダンスを
     Z(ω)=V(ω)/I(ω)
として計算しましたが、明らかに図4.30とは一致しませんでした。
具体的にZ(ω)の実部は、0<ω<12GHzでほぼ47Ωとなっています。虚部は0<ω<12GHzで0から-2.8Ωまで線形に変化していくような感じです。

何か原因がわかりましたらお教え願えませんでしょうか?

●1930 アプレット追加 mike - 2007/09/17 09:58 -
アプレット追加しました。
(1211) poly-crystal W MtSMD2D 多結晶タングステン(selected-Morse)
(1212) poly-crystal W rc2 MtSMD2D 多結晶タングステン(selected-Morse、rc=2r0)

●1929 アプレット追加 mike - 2007/09/16 08:18 -
アプレット追加しました。
(1209) doped tungsten MtPMD2D KドープW多結晶体(periodic)
(1210) sintering doped-W MtMD2D KドープWの焼結

●1928 バージョンアップ mike - 2007/09/15 14:38 -
バージョンアップ(virial計算の改良)しました。
(1191) crystals MtFGMD 2つの結晶(非同期)ver 0.0.2
(1192) sputtering MtPFGMD スパッタリング(非同期)ver 0.0.2
(1193) sputtering adatom MtPFGMD 吸着原子のスパッタリング(非同期)ver 0.0.2
(1194) Ba diffusion MtPFGMD バリウムの拡散(非同期)ver 0.0.2

●1927 バージョンアップ mike - 2007/09/15 10:52 -
バージョンアップ(virial計算の改良)しました。
(1038) crystal MtFGMD 結晶(非同期)ver 0.0.6
(1039) crystal Sync-MtFGMD 結晶(同期)ver 0.0.6
(1040) plane MtPFGMD 結晶面(非同期)ver 0.0.6
(1041) adatom MtPFGMD 結晶面上の吸着原子(非同期)ver 0.0.6

●1926 アプレット追加 mike - 2007/09/15 08:42 -
アプレット追加しました。
(1207) poly-crystal NTP MtPMD2D 多結晶体(定温-定圧、periodic)
(1208) doped tungsten MtMD2D K-ドープ タングステン多結晶体

●1925 バージョンアップ mike - 2007/09/09 10:47 -
バージョンアップ(方位角分布の表示を追加)しました。
(1196) grain boundary MtMD2D 結晶粒界(2D、非同期)ver 0.0.3
(1197) grain growth MtMD2D 粒成長(2D、非同期)ver 0.0.2
(1198) poly-crystal MtMD2D 多結晶(2D、非同期)ver 0.0.2
(1199) sintering MtMD2D ナノ結晶の焼結(2D、非同期)ver 0.0.2
(1200) sintering 6x6 MtMD2D ナノ結晶の焼結(2D、非同期、6x6)ver 0.0.2

●1924 バージョンアップ mike - 2007/09/08 16:44 -
バージョンアップ(rdfの縦軸をn/r^2からn/rに変更)しました。
(1187) NaCl in Ar SXRG MtMD2D アルゴン中の塩化ナトリウム(2D、非同期)ver 0.0.2
(1188) NaCl in Ar SXRG MtPMD2D アルゴン中の塩化ナトリウム(2D、非同期、periodic)ver 0.0.2
(1189) soft wall Morse MD2D 柔らかい壁の箱 ver 0.0.2
(1190) soft wall Morse MtMD2D 柔らかい壁の箱(非同期)ver 0.0.2

●1923 バージョンアップ mike - 2007/09/08 14:15 -
バージョンアップ(rdfの縦軸をn/r^2からn/rに変更)しました。
(1086) mixed gas LJ MtMD2D 混合ガス(2D、非同期、LJ)ver 0.0.4
(1087) mixed gas LJ MtPMD2D 混合ガス(2D、非同期、LJ、periodic)ver 0.0.4
(1088) Hash table MtMD2D 混合ガス(2D、非同期、Morse、Hash表)ver 0.0.4

●1922 アプレット追加 mike - 2007/09/08 10:45 -
アプレット追加しました。
(1205) grain growth W MtPMD2D タングステン粒成長(2D、非同期、periodic)
(1206) grain growth W MtPFM2D タングステン粒成長(rc=2r0)

●1921 バージョンアップ mike - 2007/09/02 17:20 -
バージョンアップ(rdfの縦軸をn/r^2からn/rに変更)しました。
(1042) Morse MtMD2D モースポテンシャル分子動力学(非同期)ver 0.0.7
(1043) Morse MtPMD2D モースポテンシャル分子動力学(periodic, 非同期)ver 0.0.6
(1084) mixed gas Morse MtMD2D 混合ガス(2D、非同期、Morse)ver 0.0.4
(1085) mixed gas Morse MtPMD2D 混合ガス(2D、非同期、Morse、periodic)ver 0.0.4

●1920 アプレット追加 mike - 2007/09/01 08:31 -
アプレット追加しました。
(1204) poly-crystal MtPMD2D 多結晶(2D、非同期、periodic)

●1919 アプレット追加 mike - 2007/08/26 10:10 -
アプレット追加しました。
(1203) degas 金属の脱ガス

●1918 アプレット追加 mike - 2007/08/25 11:36 -
アプレット追加しました。
(1202) thermionic emission 熱電子放出

●1917 アプレット追加 mike - 2007/08/19 07:40 -
アプレット追加しました。
(1201) black-body radiation 黒体放射

●1916 アプレット追加 mike - 2007/08/18 16:30 -
アプレット追加しました。
(1200) sintering 6x6 MtMD2D ナノ結晶の焼結(2D、非同期、6x6)

●1915 アプレット追加 mike - 2007/08/17 08:02 -
アプレット追加しました。
(1199) sintering MtMD2D ナノ結晶の焼結(2D、非同期)

●1914 アプレット追加 mike - 2007/08/12 15:32 -
アプレット追加しました。
(1198) poly-crystal MtMD2D 多結晶(2D、非同期)

●1913 バージョンアップとアプレット追加 mike - 2007/08/11 08:21 -
バージョンアップしました。
(1186) vapor pressure 蒸気圧 ver 0.0.3
(1196) grain boundary MtMD2D 結晶粒界(2D、非同期)ver 0.0.2
アプレット追加しました。
(1197) grain growth MtMD2D 粒成長(2D、非同期)

●1912 バージョンアップ mike - 2007/08/05 10:49 -
バージョンアップしました。
(056) melting point and pressure 圧力による融点の上昇 ver 0.0.2
(057) Morse Periodic 2D 周期的境界条件下のMorse原子 ver 0.0.2
(077) get position data SiO2 シリカガラスの位置座標のデータ取得 ver 0.0.5
(086) silica glass initial data シリカガラスの初期データ取得 ver 0.0.5
(1186) vapor pressure 蒸気圧 ver 0.0.2

●1911 アプレット追加 mike - 2007/08/04 08:04 -
アプレット追加しました。
(1196) grain boundary MtMD2D 結晶粒界(2D、非同期)

●1910 確かにそうですね ジョニー - 2007/07/31 10:36 -
mikeさん、アドバイス有難うございます。

>分子動力学的には (3/2)NkT = Σ(1/2) m vi^2 ですので、
>温度を一定にすることと、運動エネルギーの総和(あるいは平均)を>一定にすることは
>等価だと思います。
確かによく考えてみれば、温度を一定にすれば運動エネルギーの総和を一定にすることになりますね。私の早とちりですいません。
有難うございました。

●1909 Re 運動エネルギー mike - 2007/07/30 17:49 -
ジョニーさん、こんにちは。

>温度と圧力の同時制御ができました。
よかったですね。おめでとうございます。

>そこで系から運動エネルギーをデータとして取ったのですが、
>どんな圧力の値に対してもほとんど同じ値になりました。
>直感的に圧力が高いほど運動エネルギーも高くなるように私は感じるのですが
>(水がほぼ非圧縮性として考えられるのも、このためかと私は思うのですが)
分子動力学的には (3/2)NkT = Σ(1/2) m vi^2 ですので、
温度を一定にすることと、運動エネルギーの総和(あるいは平均)を一定にすることは
等価だと思います。
「直感的に圧力が高いほど運動エネルギーも高くなる」と感じるのは、拘束された
(つまりポテンシャルエネルギーUが高い)状態では、ビリアル定理(<K>=const<U>)から、
全エネルギーE=K+Uが高くなるために、そのように感じるのではないでしょうか。
温度Tは、運動エネルギーKのみに関係すると考えればいいと思います。

●1908 運動エネルギー ジョニー - 2007/07/30 16:01 -
mikeさん、こんにちは。

温度と圧力の同時制御ができました。
そこで系から運動エネルギーをデータとして取ったのですが、どんな圧力の値に対してもほとんど同じ値になりました。
直感的に圧力が高いほど運動エネルギーも高くなるように私は感じるのですが(水がほぼ非圧縮性として考えられるのも、このためかと私は思うのですが)、mikeさんのご意見をお聞かせ下さい。
宜しくお願い致します。

●1907 Re LINK変更のお願い mike - 2007/07/29 17:44 -
佐藤先生、わざわざlink変更のご連絡をいただき、ありがとうございます。
さっそく変更させていただきました。

ご退職の由、今まで、いろいろな質問に丁寧にお答えいただき、ありがとうございました。
これからも、お元気で、「物性なんでもQ&A」を続けて下さるよう、お願いします。

●1906 LINK変更のお願い 佐藤勝昭 - 2007/07/29 09:31 -
佐藤勝昭は農工大を退職しましたので「物性なんでもQ&A」を次のアドレスに移しましたので、LINKを変更してください。
http://homepage2.nifty.com/bussei_katsuaki/nandemoQ&A.html

●1905 アプレット追加 mike - 2007/07/29 08:45 -
アプレット追加しました。
(1195) dislocation MtMD2D 転位(2D、非同期)

●1904 テンプレートの変更と追加 mike - 2007/07/28 10:08 -
テンプレートの変更と追加しました。
(t02) simple MD2D  分子動力学テンプレート(2D、シンプル版)
(t03) class MD2D  分子動力学テンプレート(2D、シンプル版)
(t04) multi thread MD2D  分子動力学テンプレート(2D、マルチスレッド版)
(t05) simple MD2D  分子動力学テンプレート(3D、シンプル版)
(t06) class MD3D  分子動力学テンプレート(3D、クラス版)
(t07) multi thread MD3D  分子動力学テンプレート(3D、マルチスレッド版)

●1903 アドバイス有難うございます ジョニー - 2007/07/23 17:44 -
mikeさん、数多くのアドバイス有難うございます。
mikeさんのアドバイスを元にいろいろと試行錯誤してみます。

●1902 アプレット追加 mike - 2007/07/22 10:43 -
アプレット追加しました。
(1193) sputtering adatom MtPFGMD 吸着原子のスパッタリング(非同期)
(1194) Ba diffusion MtPFGMD バリウムの拡散(非同期)

●1901 項目追加 mike - 2007/07/21 09:23 -
mikes room に
「web上のHPアーカイブ と、その中の「分子のおもちゃ箱」の アーカイブ」
の項目を追加しました。


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