KeyFDTDに関するFAQ

電磁波解析ソフトKeyFDTDのご質問とお答え

KeyFDTDに関して比較的よく頂くご質問とその回答です。ご質問内容が複数テーマ重複するものもありますのでタイトルは目安としてください。 ここに無いご質問については下記の「お申込フォーム」からお問い合わせください。 ご質問の際には出来るだけ具体的に御記載願います。 例えば、解析対象の形状やサイズ、 ターゲットとする電磁波の波長の概略等についてお知らせ頂ければ、より詳しくご回答いたします。 お申込フォーム arrowclick

尚、ユーザー様にはKeyFDTDユーザーページに専用FAQがあります。 KeyFDDTユーザーページ arrow click


FAQ  INDEX
■技術なFAQ
ナノ
(nano)
プラズモン
(plasmon)
フォトニクス結晶
(photonics)
メタマテリアル
(meta material)
アンテナ
(antenna)
遠方界
(far-field)
光学(optics) レンズ
(lens)
シールド
(shield)
位相
(phase)
高誘電体
(high dielectric)
負の誘電率
(negative ref.)
矩形パルス光
(rect.pulse)
解析空間
(analytic space)
モデル化
(modelization)
複層構造材
(multilayer)
複素屈折率
(complex ref.)
偏光情報
(polarization)
物性値
(material value)
境界条件
(boundary cond.)
波長領域
(spectrum)
電磁波分布
(wave distribution)
出力
(output)
計算規模の制限
(limitation)
非破壊試験
(nondestructive testing)
マイクロ波加熱
(micro heating)
動画
(animation)
ユーザー定義
(user specific.)
CAD
(cad data)
実験値との比較
(comparison/exp.)
カスタマイズ
(customize)
64ビット版
(64bit module)
FDTD法について
(FDTD method)
2次元問題
(2-dimensional problem)
FDTD法について KeyFDTDの使い方
搭載するPC
■専門的な質問
積算機能 電界解析
■一般的なFAQ
デモ
(demonstration)
試供版
(trial version)
お客様「myページ」
(registration)
価格
(price)
購入方法
(How to buy?)
納品物
(deliverables)
インストール
(intall)
ソフト開発
(development)
受託計算
(analysis)
■ユーザーサポート契約
保守契約
(maintenance_contract)

■KeyFDTDソフトに関する技術的質問
ナノ(nano)

Q) ナノ構造からの散乱スペクトルや光消滅スペクトル等を得ることができますか?

A) 散乱スペクトルは波長を徐々に変えて、散乱光の強度や、位相を計算することが可能です。 もちろん、減衰のスペクトルも計算できます。


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) 隣接したナノ粒子のプラズモンカップリングの計算は可能ですか?

A) 可能です。


Q) 金などのナノ粒子まわりの電場強度分布のマッピングおよび散乱スペクトルの解析は可能ですか?

A) KeyFDTDは光学領域で複素屈折率を持つ金属等の計算に必要な分散モデルに対応しており、 類似の計算で検証を行った事例もありますので問題無くご使用頂けます。


プラズモン(plasmon)

Q)プラズモンの解析を行えますか?

A) はい、プラズモンの事例については様々な解析実績があります。


Q)金属粒子を用いた表面プラズモンは解析可能ですか?

A) 可能です。


Q) 微細構造に発生する局在プラズモンの計算は行えますか?

A) 微細構造については、メッシュ数との兼ね合いだけで解析可能かが決まりますの で、2次元であれば相当に細かい微細構造まで再現可能で、例えば 3000×3000 メッシュで1000万メッシュ程度(900万メッシュ)となります。 3次元ですと、200×200×200 で同様の1000万メッシュ程度(800万メッシュ) とな ります。なお、KeyFDTD ではメッシュ数の限界は OS が認識できる実メモリ容量 まで使用可能で、事例によりますが、およそ実メモリの消費量は 1000万メッ シュ辺り 1〜3GB 程度です。


Q) 表面プラズモン共鳴が生じている金属薄膜に凹凸を形成した際に発生する光の放射などの 現象についての解析は可能ですか?

A) 可能です。解析事例で掲載している「KeyFDTDによる表面プラズモン」は、 表面プラズモンに限定した計算を行っている訳ではなく、 複素屈折率を持つ媒質中の電磁波の素過程を計算した結果として、 表面プラズモンが観測された結果を表示しています。 従って、形状によらず複素屈折率を持つ媒質の計算が可能であり、 凹凸のある金属薄膜の計算も可能です。 また、結果として凹凸のある表面からの光の放射の角度依存性なども解析できます。

Q) 上記の「KeyFDTDによる表面プラズモン」の計算事例ですが、凡そどの程度の時間が掛かりましたか?

A) 格子点数 2000×1050で一般的なノートパソコンを用いて解析を行った場合、 一解析当たり30〜45分程度の所要時間です。 (実際にはこれよりも少ない格子で解析可能なので解析も高速化が可能です。)
解析の速度は、メモリのバンド幅に依存し、CPU速度には余り影響されません。 従って、高性能のメモリを搭載しているパソコンであれば十分に解析可能で、 極端にハイエンドなハードウェアは必要ありません。


Q) メタマテリアル、局在プラズモン(金のナノ粒子等を用いた)についても計算が可能でしょうか?

A) KeyFDTD では、メタマテリアル、局在プラズモンなどの計算が可能となっております。 複素屈折率に従って、分散モデルを用いて、負の屈折率材料が計算されます。 金属表面の表面プラズモンによる光の散乱については、以下の弊社ホームページに 例題を載せておりますので、ご参照ください。
http://www.kagiken.co.jp/product/keyfdtd/index.shtml


フォトニック結晶(photonics)

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。)


Q)フォトニック結晶単位構造はどこまでモデリング可能ですか?

A) 円形、楕円形、四角形、三角形、C3V等のモデリングが可能です。 モデラー(KeyModel)には、デフォルトのオブジェクトとして、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)が装備されており、 この他にも、csvファイルにて座標を指定することにより、 ユーザーが任意の自由図形(C3Vなど)を挿入することが可能です。


Q)円柱体を斜めにした単位構造を格子配列できますか?

A) はい、可能です。


Q)moth-eye構造反射防止コートのような円錐体や四角錐体(ピラ ミッド構造)を配列できますか?

A) はい、可能です。


メタマテリアル(meta-material)

Q)メタマテリアルの解析を行えますか?

A) はい、メタマテリアルの事例については様々な解析実績があります。


アンテナ(antenna)

Q)面状アンテナの特性(入力インピーダンス、VSWR、利得、指向性等)の計算と表示はできますか?

A) 分かっているインピーダンスの伝送線路を設定して、 そこからの S11 が出ますので、入力インピーダンスやVSWR が求まります。 利得、指向性などは遠方界で、数値及び図が表示可能です。


Q)基板上に並べられたパッチアンテナの誘電体の損失を計算できますか?

A) 誘電体の損失はtanδで与える事ができますので、誘電体内の損失も計算されます。


Q)基板上のパッチと接続されたマイクロストリップライン回路での 損失を求めることはできますか?

A) マイクロストリップ線路などについては、計算可能です。 また、KeyFDTDに付属のモデル作成ソフトウェアには、 マイクロストリップ線路用の機能として、マイクロストリップ線路の ビットマップ画像等を読み込んで、それを基板上に貼り付けて 解析を行う事もできますので、お手持ちのパターンを 簡単にシミュレーションすることが可能です。


Q)マイクロストリップラインの線間干渉を導出できますか?

A) 線間干渉というのは2本のマイクロストリップライン間の 結合度の事でしょうか? 電磁波として全て計算されるので、結合度を計算するという設定が あるわけではなく、自動的に電磁波の流れから結合度は計算できます。


Q)パッチアンテナアレイを計算したいのですが、 どの程度の計算機が必要でしょうか?

A) FDTD法ではCPUの速度よりもメモリのバンド幅が計算速度に効きます。 従って、できる限り高速なメモリをサポートしたマザーボードと デュアルチャンネル実装の高速かつ大容量のメモリを実装される のがよろしいかと思います。グラフィックボードはさほど影響しません。


遠方界(far-field)

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?  解析時間を少なくするには、波長の目安をどの程度の大きさにすれば良いですか?

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。
解析範囲(自由領域/メッシュ範囲)の内外を問わず、そこでの界を計算することができます。
従って、観測点列は解析範囲に関わらず自由な大きさで作成してください。
また、波長の目安についてですが、指向性を求める場合には、10波長程度は離すのが妥当だと思われます。


Q) 光が波長より4桁以上遠方の場合でも計算できますか?

KeyFDTDは、遠方界に対応していますので、そのような場合でも計算可能です。



光学(optics)

Q) 指向性のある点源を設定できますか?

A) 点源とは原理的にダイポール以外有り得ませんので、 元々ダイポールの指向性があります。 指向性を強めるための線源などもあります。


Q) 点光源や複数の光源を設定できますか?

A) 設定可能です。


Q) パルス励振を設定できますか?

A) 設定可能です。


Q) 入射・反射光の角度依存性の計算はできますか?

A) 可能です。


Q) 材料の光学物性(nkの波長依存)を設定できますか?

A) 設定可能です。


Q)周期構造へ、光が入射した時の、反射、吸収、透過の量を 単位時間当たりに積算して求めることは可能ですか?

A) KeyFDTDには、電磁波の空間分布を整数波長分積算する機能が付いており、単位時間当りの電力が
分かり、その値から反射、透過、吸収量が計算されます。


Q) 2次元で、波長よりも10倍大きな構造体に対し光がどのように透過・反射するのかを知りたい。 また、3次元の場合はどうですか?

A) 10波長角で、2次元ですと、1万メッシュ程度のメッシュ数が必要となりますが、 KeyFDTDでは全く問題無く計算できます。3次元でも、PCの搭載メモリにもよりますが、 1000万メッシュ程度の計算は通常のPCで計算可能なので、 領域を上手く選べば計算可能だと思われます。 また、それ以上の大規模問題でも、KeyFDTDに標準添付されている 64ビット版使うことにより計算が可能です。


Q)光学定数の波長依存性の使用は可能ですか?

A)可能です。


Q) 多層膜で、かつ3次元微細構造表面を持った材料の反射率(%R)及び透過率(%T)の解析は 可能でしょうか?

A) 2次元、もしくは薄板で計算できるような物であれば、かなり複雑な問題でも解析可能です。 3次元の場合は、どの程度微細かにより必要なメッシュ数が決まりますので、 ソフトの性能如何よりも、メッシュが対応できる程度の構造かどうかに依存します。


Q)屈折率、消光係数のデータは、 各波長について割り当てられた値を使用していますが、 離散的です。もし、欲しい波長のデータがない場合はどうなるのでしょうか?

A) 光学(optics)の物性データの場合、波長の途中に "極" がある事が多いため、離散的なデータを 有理関数補間/補外して求めています。

Q) 入射光の波長はどの範囲で適用可能ですか?

A) メッシュ幅の10倍程度の波長〜∞まで計算可能です。 従いまして、メッシュを細かくすれば、その分短い波長まで計算可能です。 ただし、メッシュ幅に対して極端に長い波長では計算時間がかかります。


Q) 光取出し膜などの光取出し効率を数値として計算するにはどうすれば良いですか?

A) KeyFDTDにある積算ボタンをクリックし時間積算を行ったE(電界強度)の値を出力し計算するの のが分かりやスト思います。


Q) 光源(illuminant)は、平面波のみですか?点光源も可能ですか?

A) 点光源ももちろん可能です。その他にもガウシアンビームや、円偏波光源、球面波、線源、 CSVで与えた曲線源なども設定可能です。


Q)光源(双極子)を適当な位置に置いたときの電界計算は可能ですか?

A)可能です。



レンズ(lens)

Q) レンズ構造のモデル化は簡単に行えますか?

A) KeyFDTDに標準装備で付いているモジュラーで、レンズ両面の中心座標と各面の半径を入力するだけで、 3次元的にどのような方向にでも生成可能です。


Q) 高NAレンズによる光集光等は可能ですか?

A) 高NAレンズは、レンズでのKeyFDTDの計算例もありますし、擬似的に球面波で模擬する事も可能です。



シールド(shield)

Q) 金網状のシールド材の解析は可能ですか?

A) 金網シールドの解析はもちろん可能です。 電磁波解析ツールでは空間を波長の1/10程度のメッシュに分割して解析を行いますが、 金網の解析においては、金網の構造をメッシュで再現するため、 また内部に電磁波が浸透するような導電率の導電性材料の解析においては、 導電性材料内部において波長が短くなるため、3次元形状の大きさによっては メッシュが膨大な数になることがあります。KeyFDTD では、 メッシュ数はPCの搭載メモリ容量限界まで無制限に確保可能ですが、 解析時間等を考慮して快適に使用するには、数百万メッシュ程度(例えば150×150×150メッシュ)が 目安となります。 逆に、3次元形状が複雑でなく、例えば金網の透過率を知りたいだけの場合は、 周期境界条件などを使用することにより非常に少ないメッシュ数で、非常に高速に透過率の 計算が可能です。


Q) 二重シールドの解析、及び二重シールドで間隔を変えた場合の解析は可能ですか?

A) 二重シールドの解析は可能であり、間隔の変更なども付属のモデラーで行えます。



位相の表示(phase )

Q) 微細構造による偏光状態の変化を計算したいのですが、位相の表示は可能ですか?

A) はい、位相の表示は可能です。



高誘電体(high dielectric)

Q)高誘電体の計算は可能ですか?

A)可能です。その場合、高誘電体中では波長が非常に短くなりますので メッシュを細かくすることが必要です。


負の誘電率(negative refractive index)

Q)負の誘電率を設定できますか?

A) 負の誘電率はもちろん設定できますし、光学の波長依存性のある複素屈折率を記述した データベース等を読み込む事も可能です。


Q)負の誘電率をどのように考慮していますか?

A) PLRCを用いています。すなわち、DrudeまたはLorentzモデルにより波長分散を仮定し、 各位置の電束密度を誘電率と電界の積で帰納的に畳み込み積分して負の誘電率を考慮しています。
この設定は「初期設定」→「FD-TD解析設定」から行います。



矩形パルス光(rectangular pulse)

Q)矩形パルス光を扱えますか?

A) 矩形パルス状の光は、標準で KeyFDTD に実装されています。



解析空間(analytic space)

Q) 建物のような大きな場所での解析は可能でしょうか?

A) FDTD法の解析特性として対象とする波長により異なります。 どのような条件で解析されるかをお知らせください。具体的に回答させて頂きます。 一般的には、建物(解析空間)の大きさに対して、波長が20分の1 〜 20倍程度の 解析が可能となっております。



モデル化(modelization)

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できますか?

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。


Q) 分割するセルの間隔は最小何nmまで可能ですか?

A) KeyFDTD では、メッシュ数の限界は OS が認識できる実メモリ容量まで使用可能です。 しかし、解析時間等から快適な使用ができるのは、マシン環境にもよりますが、 数百万メッシュ(例えば150×150×150メッシュ)程度ではないかと思われます。
※メモリ容量が多いほど、比例して扱えるメッシュ数も増えますが、 メッシュ数が増えるほど、計算時間もかかります。


Q) セルの分割の仕方を自由に変えることはできますか?

A) セルの間隔の変更は、不等間隔メッシュを使用すれば可能です。



複層構造材(multi-layered structure)

Q) ガラスにAlやAgの金属膜を挟んだ物体に光を入射した電場解析は可能ですか?

A) 可能です。Al や Ag については、汎用の複素屈折率が記述された光学データーベースを 使用して解析を行う事ができますので、負の誘電率などを扱うことも可能です。


Q) 「真空→ガラス→真空」の計算結果で、光学計算とKeyFDTDは一致しますか?

A) 「真空→ガラス→真空」では、ガラス中に定在波ができるため、 定在波を考慮しているKeyFDTDと、考慮していない光学計算では、 物理的な意味が異なり、当然結果も異なります。


Q) 「真空→ガラス」の計算結果で、光学計算とKeyFDTDとは一致しますか?

A)「真空→ガラス」では、KeyFDTDと光学計算の結果は非常によく一致します。



複素屈折(complex refractive index)

Q)金属の複素屈折(n,k) が、n < k となる場合でも、 KeyFDTDは安定的に解けますか?

A) KeyFDTD は分散モデル(ローレンツモデル及びドルーデモデル)に対応していますので、 金属などで n < k となり、誘電率が負になる場合でも安定して計算できます。



偏光情報(polarization)

Q) 光電場の偏光情報も計算に導入できますか?

A) FDTD 法では3次元的な電界と磁界のベクトルを計算していますので、 もちろん偏光情報が入っています。



物性値(material value)データ

Q) KeyFDTDに標準で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。


Q) 光学材料の測定データや公開データを物性データとして読み込むことはできますか?

A) nk形式ファイルや、各波長に対する n と k を含むcsv形式ファイルを読み込むことができます。


Q) KeyFDTDで.nkファイルをインポートした場合、値の補間は行っていますか? また、行っているとすればどのように行っているでしょう?

A) 有理関数補間を行って計算しています。 (金属などの光学波長での複素屈折率は極があることが多く、 多項式の補間では正しく補間できないため。)


Q)足りないデータは、追加できるでしょうか?

A) 自由に物性値を追加、変更することができます。 また、上記のように、一般的な光学データベースの読み込みに対応している他、 ユーザー様にて収集された物性値等の読み込みも可能です。


Q) 素材のパラメーターはどういった形で行われますか? また、初めからソフトに標準で含まれている素材があれば教えてください。


A) KeyFDTDには、一般的な200種類程度の物質の物性値のデータが付属しており、 導体、誘電体などを含んでおります。 また、物性値のユーザー設定も可能ですし、インターネット上で公開されている NK Database(光学波長域で測定された物性値)のnkファイル等をインポート することも可能です。


Q)導体、絶縁体の種類は選べますか?

A) KeyFDTD には一般的な200種類程度の物性値データがあり、導体、絶縁体なども含んでおります。



境界条件(boundary conditions)

Q)吸収境界(PML,Murなど)の選択は可能ですか?

A)可能です。



波長領域(spectrum)の制限

Q)波長領域は可視から遠赤外ですが対応できますか?

A)可能です。



電磁波分布(wave distribution)

Q) 物体の運動を計算に導入することはできますか? つまり、物体の運動に伴う電磁場変化を計算できるでしょうか?

A) 「物体の運動」とはどういった速度のものでしょうか。電磁波は光速で動くため、 物質の運動などのタイムスケールとはかけ離れていますので、 同時に計算するには莫大な計算時間を要します。 (電子などではその限りではありませんが、おそらくそういう事では無いかと思われます。)
物体の位置が変わって、それぞれの位置で電磁波分布が変わるのを見たいという事であれば、 マクロ機能を使って物体を移動し、それぞれの位置での計算を順に行う事は可能です。」



出力(output)

Q) 実際にモニタリングできる変数を教えてください。

A) 次の変数を表示することが可能です。
 E :電界(Ex, Ey, Ez で、それぞれの軸方向の電界も表示できます)、  H :磁界(Hx, Hy, Hz で、それぞれの軸方向の磁界も表示できます)、  S :ポインティングベクトル(同上)、  P :電力(同上)、  L :電力損失(同上)、  We:電界の電力(同上)、  Wm:磁界の電力(同上)、  V :メッシュの体積


Q) 数値データを出力できますか?

上記の変数のうち、必要な項目(変数)のみを洗濯して出力することが可能です。


Q) 任意指定平面上のポインティングベクトルを出力することができますか?

A)KeyFDTDは、勿論、ポインティングベクトルの表示にも対応しています。


Q) 時系列が欲しい場合は、どのすれば良いですか?

A) プローブ機能を使って、時系列を表示できます。


Q) ある平面の図を出力し、数字を出力するにはどうしますか?

A) 数値を得るには、次の2通りの方法があります。
1. ある点での数値が見たい場合は、情報ツール(ツールバーのスポイトの絵)を選択し、
  コンター面にマウスを持っていくと、その点での値が画面に表示されます。

2. グラフモード(ツールバーの左から3つ目)を選択して、2次元のグラフを描画します。
  描画したグラフについてCSV形式で出力が可能です。


Q) ノード出力で何ができますか?

A) 予め観測点列としたいオブジェクトをモデリングしておくことにより、 その観測点列における値をメッシュの中外に関わらず計算して、csv形式で出力することが可能です。
また、観測点列は、モデラーKeyModelに予め登録されているオブジェクト形状の他、csv形式ファイルで 座標を指定することにより、直線や曲線などの自由な形で作成することも可能となっています。


Q) 電磁界の平均強度(振幅)を求めることは可能でしょうか?

A) 可能です。


Q) 解析後、ノード出力でCSV値を出した結果を円グラフにできますか?

A) csv形式ファイルをEXCELで開いて、自由に作画を行って頂けます。



計算規模の制限(limitation)

Q)計算規模の制限はありますでしょうか?

A) 制限はありません。実メモリでできる限りのかなり大規模メッシュまで計算が可能です。



非破壊試験(Nondestructive testing)

Q) マイクロ波やミリ波などによる非破壊の探傷検査にも 適用できますか?

A) 適用可能です。



マイクロ波加熱(Micro heating)

Q) マイクロ波加熱シミュレーションでは どのような解析を行えますか?

A) KeyFDTDでは、電磁界強度、ポインティングベクトル、電力、 加熱量分布等 を導出できます。 オプションの温度連成プログラム(有料)を追加されれば、 温度分布や加硫反応の進行度シミュレーション等も解析が 可能となります。



動画(animation)

Q) 動画保存は可能ですか?また、その出力形式は何でしょうか?

A) swfファイルで保存できます。その他の出力形式(mov,gif 等) では直接出力はできませんが、swfファイルを出力した際の画像(jpg)ファイルを基にして作成して頂けます。



ユーザー定義(User specification)

Q)ユーザーが材料の抵抗率の設定をすることは可能ですか?

A)物性値のユーザー設定は可能です。


Q)ユーザー定義による光学定数(屈折率,消衰係数)の使用は可能ですか?

A)可能です。



CAD

Q) KeyFDTDは3次元CADと連携していますか?

A) KeyFDTDは、CAD-Inventor や Mechanical Desktop など、ほとんどの3次元CADで エクスポート可能な STL、 DXF 等の形式でのインポートが可能です。



実験値との比較

Q) 計算結果が実際(実験)とどれぐらい一致するかを検証するデータ等はありますか?

A) 光学の例をご紹介したいと思います。下記資料をご参照ください。
「KeyFDTDによる反射の解析(pdf)」



カスタマイズ

Q) 機能拡充したい場合、カスタマイズして頂くことは可能ですか?

A) 可能です。カスタマイズは、個々にお見積りさせて頂きます。



64ビット版

Q)KeyFDTDは64ビット版に対応していますか?

A) 対応しております。



2次元問題(2-dimensional_problem)

Q) 2次元解析では、境界条件の設定はどうすれば良いのでしょうか?

A) 無次元方向の境界条件は「Nothing」を設定してください。




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。

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。



Q)KeyFDTDの特徴は何ですか?

A)前述いたしましたように、FDTD法の特徴は過渡現象を可視化できる事です。 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 ソフトウェアですので、モデル作成から、計算開始〜計算終了、結果の描画までを、 ビジュアルに行うことが可能です。


Q)KeyFDTDのメリットはどこにありますか?

A)KeyFDTDは、特に解析に対してリアルタイムに可視化をすることに重点を置いたソフトウェアです。  また、閉空間及び開空間における解析が行えます。

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。



KeyFDTDの使い方

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を可視化するのにKeyPlotが必要、という使い方をするのでしょうか?

A) KeyFDTDの中に、KeyPlotモジュールが含まれておりますので、別途ご購入される必要はございません。
 KeyFDTDはソルバー機能、KeyPlotはプリ・ポスト機能をして使用しますが、同一画面で一体化していますので、
 同一のソフトと同様の感覚でスムーズにお使いいただけます。


Q)モデルや設定ファイルの作成は自分で行えるものでしょうか?

汎用のソフトウェアですので、様々なモデルやファイルをご自分で作成できるようになっています。


Q)KeyFDTDによる解析結果を、流体解析ソフトKeyFlowに展開させることはできますか?

可能です。但し、一部プログラムのカスタマイズが必要となりますので、その部分は有償となります。


搭載するPC

Q)ハイスペックのPCではなくても計算できますか?

A)通常のPCで可能です。詳細は下の推奨PCをご参照下さい。


Q)KeyFDTDは、Windows x64/Xeonに対応可能でしょうか?

A) KeyFDTDは、Windows x64/Xeon に対応可能です。



Q)KeyFDTDを搭載するPCの推奨環境を教えてください。

A) 新しくマシンを構築し、KeyFDTDを使用する場合の動作環境は、以下の通りです。
・OS*1 Windows NT系OS x86及びx64
・CPU*2 Intel Core i5以上
・HDD 100GB以上の空き容量
・メモリ 8GB以上

*1: 下記OSは動作確認済みです。
Windows 7、Windows 8、Windows 8.1、Windows 10
*2: 第二世代(Sandy Bridge)以上を推奨しています。


Q)KeyFDTDの計算速度を上げるには、PCの CPU とメモリでは、どちらを重視すれば良いですか?

A) KeyFDTDに限らずFDTD 法の計算速度を上げるには、CPU よりも メモリ の性能で決まります。
CPUはコストの高低に対し、解析速度に大きな差がでないので メモリ性能が十分なものを選ぶと良いと思います。
KeyFDTDはメモリ容量の制限はありません。 容量を大きくすれば、扱える計算領域(メッシュ数)が増すため、大規模計算に適応することが可能です。


Q)メモリ容量を大きくすると、どのようなメリットがありますか?

A)メモリ容量に比例して、扱える計算領域(メッシュ数)が増加します。


Q)パソコンのメモリを増設しようとしていますが、ソフトウェア的にどのくらいまでメモリを読み込んでいるのでしょうか?

A)KeyFDTDソフトウェアにはメモリ容量の制限はありません。 OSによる制限のみとなっています。 64ビット版(OSも64ビット版でKeyFDTDも64ビット版を使用)の場合は、 OSによる制限よりマザーボード(チップセット)のメモリ認識容量の限界で決まります。


Q)KeyFDTDは64bitに対応していますか?

A)KeyFDTDは64bit対応となっております。


Q)PCのスペックは何により決まりますか?

A)PCのスペックは、プロセッサよりは解析規模によって、大容量のメモリと、そのメモリをサポートするOSが必要になります。


Q)Au金などを解析対象とした場合の要求されるPCのスペックを教えてください。

A) 金のような複素屈折率を持つ媒質については、媒質内での波長が短くなりますので、さらに多くのメッシュを必要とします。不等間隔のメッシュを使用することでメッシュを多少節約できますが、大規模な問題を扱う事が多いですので、64ビット版OSと8GB程度のメモリを実装されることをお薦めします。


Q)計算速度を上げるには、どの点に着目すれば良いですか?

A)計算速度については、FDTD法では、CPUの速度よりもメモリのバンド幅が計算速度に効きます。


Q)シミュレーションに用いるPCについて64bitの12GBで十分との事ですが、これ以上メモリを積んでも計算速度が上がらないということでしょうか?

A)FDTD法ではCPUの速度よりもメモリのバンド幅が計算速度に効くということで、メモリの容量自体は、計算速度にはほとんど影響しません。 (しかし、メモリ容量が多いほど比例して、扱えるメッシュ数が増えます。)


Q) CPUが1つで48GBでの計算と、CPUが4つで48GBでの計算を比較した場合、計算速度はどの程度変わって来ますか?

A) CPUが1つで48GBでの計算より、CPUが4つで48GBでの計算の方が、4倍…とはいきませんが、それなりに早くなります。



■専門的な質問

積算機能

Q)積算機能とはどういうものですか?

A)電磁波は波なので各成分は例えばある点でのピークの電界強度をEとすると時間的には
E sin(ωt+φ)となっており、KeyFDTD で通常見えている界は、ある時間の瞬間値です。
透過率などの物理量を求めるためには、プローブ等で時間的に観測する方法と
波長の整数倍の電磁界を積算し平均強度を求めるという2つの方法があり、
以下は後者の波長の整数倍の電磁界を積算し平均強度を求める方法についての解説です。

積算機能は、ベクトルの各成分ごとに加算して規格化したもので、電界(Ex,Ey,Ez,Hx,Hy,Hz)の
強度となります。この機能は電磁波の強度や、定在波等の観測に非常に便利です。

KeyFDTD では、電磁界の I(sin成分),Q(cos成分)をそれぞれを以下のようにして求め、

E(I) = ∫[0,T] E sin(ωt+φ) sin(ωt) dt / T
E(Q) = ∫[0,T] E sin(ωt+φ) cos(ωt) dt / T

E = sqrt( E(I)2 + E(Q)2 ) × 2
φ= atan( Q/I )

のように位相φと強度 E が積算という機能で計算する事が可能です。
積算ボタンを押しますと、電界(E),磁界(H)のベクトルの各成分を
空間全ての点について、上記のような積算が行われます。

なお、実際には積算機能は積分では無く、時系列に離散的な加算であるため、
積算機能で表示されている値は、N波長加算した値

E(I) =Σ[0,T×N] |E sin(ωt+φ) sin(ωt)| / Nstep
(Nstep はN波長のステップ数)

として計算されています。
積算1波長分のステップ数(Nstep)は、Nstep = 1 / (f * Δt )であり、
1波長の時間 T=1/f を、解析の時間ステップ Δt で割った数になっています。
なお KeyFDTDでは1波長の時間が Δt の整数倍になるように Δt が常に自動的に
調整されるようになっておりますので、1波長の時間は必ず Δtで割り切れます。

上記のように求めた電界の強度は電界の絶対値をとって加算した
∫[0,T] |E sin(ωt+φ)| dt とも比例しております。
なお2乗してから積分し、最後に平方根を取っても係数が異なるだけで
相対的には同じで、以下のような関係にあります。

Iabs = ∫[0,T] |E sin(ωt+φ)| dt / T
Isqr = sqrt( ∫[0,T] {E sin(ωt+φ)}^2 dt / T )

E = Isqr * sqrt(2) = Iabs × π/ 2

※sqrtは平方根、∫[0,T] は0〜Tまでの積分



電磁界解析

Q)インダクタの解析は電磁波解析の範疇ですか?

A)インダクタの解析は電磁「波」解析ではなく、電磁「界」解析の範疇になります。


■一般的な質問

デモ

Q)KeyFDTDのデモは見学できすか?

A)可能です。技術者がデモの担当となりますので、技術的なご質問にもお答えいたします。 予約制をとっておりますので、日程を予めお知らせください。


Q)動作状況を見たいのですが、御社にて見学できますか?

A)勿論、可能です。事前予約制となっておりますので、ご希望の日時(複数)をお知らせください。


試供版(trial version)

Q) 購入検討のため、30日間程度の試用ライセンス発行やシミュレーションデモをして頂くことは可能でしょうか?

A) ソフトウェアのレンタル及び試用版は用意しておりませんが、弊社にお越し頂ければソフトウェアのデモを行いますし、お客様に操作して頂く事も可能です。さらに、解析を希望されるモデルや情報をお知らせ頂ければ、デモ時にサンプル解析を行うことも考慮いたします。



お客様「My page」

Q)以前問い合わせことがあるのでが、毎回データを入れなければなりませんか?

A)いいえ、最初から入力される必要はございません。下記に、ユーザー名とパスワードを入れて頂けば良いようになっております。
Myかぎけん  


価格

Q)1ライセンスの価格を教えてください。

A) 90万円(+別途消費税)です。


Q)他社品との価格差がどうしても気になるのですが、シミュレーションソフトとしての機能にどのような差があるのでしょうか?

A) どのような製品と比較するかにもよりますが、
弊社のKeyFDTDはソルバー(解析)・プリ(モデル作成)・ポスト(可視化)のすべてが 自社開発で、ポスト(可視化) は当社製の流体解析と共通の物を使用しているため、 同等精度の他社製品と比べて非常に廉価に提供することが可能です。
他社の電磁波解析ソフトウェアの多くは輸入代理店が多く、その場合は代理店の マージンが非常に大きいようです。 自社開発とうたっているところでも、ソルバー(解析)・プリ(モデル作成)・ ポスト(可視化)と、別々に開発している事が多く、それらの連携に開発コストが かかっているのではないかと思われます。 また、他社のソルバーの多くは、社外の方が開発されている事も多いようですので、 その対価にもコストがかかっているのではないでしょうか。
KeyFDTDの特筆すべき特徴としては、他社製品はソルバーと可視化が別プロセスの ものが多いですが、KeyFDTDはFDTDソルバーが、弊社の汎用の可視化ツール(KeyPlot) と一つのプログラムとして統合されておりますので、FDTDの解析中にメモリ上で 計算中の界を、計算とリアルタイムに可視化する事が可能です。 計算と同時に電磁波がビデオムービーのように表示されますので、 電磁波を容易にイメージする事ができ、これにより円滑に解析のトライ&エラーが 可能なため、お客様からはご好評を頂いております。


Q)何故、他社製品よりも安く販売できるのでしょうか?

A)上述しましたように、弊社のKeyFDTDは、ソルバー(解析)・プリ(モデル作成)・ポスト(可視化)の全てが自社開発であり、他社ソフトやモジュールを組み込む必要がないためライセンス使用料を支払う必要がありません。 また、ポスト(可視化)を弊社開発の流体解析ソフトと共通の物を使用しているため、同等精度の他社製品と比べて非常に廉価にご提供できます。 ソルバー(解析)やプリ(モデル作成)、ポスト(可視化)を外注すれば、非常に費用が掛かりますし、 社内で開発する場合でも、別個にソフトを開発すると、後でそれらを連携させるための余分な開発費用が嵩みます。
さらに、輸入代理店が販売する場合は、当然ながら、相当なマージンが必要となりますが、 それらの費用を省けることがKeyFDTDのお求め安い価格に結びついていますので、安かろう、悪かろう、 ということではありません。


Q)KeyFDTDソフトの価格について
モデリングCAD、プリ・ポストソルバー、計算中や結果の画像表示、入出力、マニュアルなど が考えられますが、KeyFDTDと呼んでいるソフトはどこまでの範囲が入っていますか? また、標準モジュールで90万円(+消費税)と言っているのはどこまでの価格ですか?

A) KeyFDTD(FDTDソルバー)は、モデラー(KeyModel)と画像を表示するKeyPlotが 一体になっており、90万円(+消費税)の標準モジュールのみで全てを含んでおります。
また、特殊なオブジェクトについては、有償のカスタマイズにて対応させて頂くことも可能ですので、 必要な機能をご提示頂ければ、オプションではなく、カスタマイズとしてご提案させていただきます。



KeyFDTDのカタログ

Q)KeyFDTDのカタログはありますか?

A)ございます。本ページ下のお問合せフォームから御請求ください。



購入方法

Q)KeyFDTDはどこで買えますか?

A)弊社オンラインショップ(お申込フォーム)から直接ご購入いただけます。

KeyFDTDのご購入や全てのリクエスト先:   お申込フォーム(オンラインショップ)


Q) KeyFDTDはどこで購入できますか?

A) 弊社から直接販売しております。


Q) 「直接販売証明書」を発行して頂けますか?

A) もちろん、発行いたします。弊社宛て、その旨、お知らせください。


Q) KeyFDTDを購入するにはどのような手続きをすれば良いですか?

A) 下記の一般のフォーム、または、「ソフトウェア注文フォーム」にてお申込み願います。
「オンラインカタログ、見積依頼&ご質問 フーム」


納品物

Q)使用説明書はありますか?

A)ヘルプにオンラインマニュアルが準備されています。しかし、特に、マニュアルを熟読されなくても、サンプルの手順書に従って操作して頂けば、容易にKeyFDTDがご使用頂けます。また、納品時には弊社が所有しております解析サンプルの内、お客様に最適な例題を選んでお納めさせて頂きますのでそれを参考にされると理解が深まります。


インストール

Q)ボリュームシリアル番号は、どのドライブでも良いですか?

A) Cドライブのものをお知らせ下さい。コマンドプロンプトを起動した際、Cドライブ以外のドライブになっている場合は、Cドライブへ移動してから(C:と入力していただければ移動します)


Q) ソフトは64bit版ですか?

A) はい、現在はより大規模で複雑な解析を行えるよう64bit版モジュールをご提供しております。


Q) ハードウェア入荷がソフト導入後となる場合のライセンスの手続き方法を教えてください。

A) ハードウェアが導入された時点でマシン情報をお知らせください。その時点でライセンスを発行いたします。


Q) ソフトを搭載するマシンのOSが64bitであるかを確認するにはどうすれば良いですか?

A) OS種別の確認方法は簡単です。 Windows10の場合、 調べ方1)PC左下隅にある「スタート」を右クリックし、「システム」を選択します。 表示された「システムの種類」を見て、64ビットオペレーティングシステム、x64とあれば64bitマシンです。
調べ方2)PC左下隅にある「スタート」を右クリックし、「コマンドプロンプト」を選択し→「systeminfo」とタイプインします。 表示された「システムの種類」を見て、x64とあれば64bitマシンです。


ソフト開発/ カスタマイズ

Q) プログラムに機能を追加して頂くことは可能ですか?

A) 可能です。追加したい機能をお知らせ頂ければ御見積いたします。


受託計算(受託解析)

Q) 受託解析業務もされますか?

A) 勿論行っておりますので、ご活用ください。


■ユーザーサポート契約
保守契約

Q)ユーザーサポートの内容について教えてください。

ユーザーサポートの内容は、
新バージョンのご提供、講習会の無料参加、ユーザーサポート、お客様相談室のご利用、ソフト搭載PCの変更などです。詳細はお問い合わせください。


Q)年間保守料は初年度から必要ですか?

A)初年度は無償サービスいたします。2年目以降に必要となります。


Q)年間保守の開始日はいつからですか?

A)年度の開始はお客様のご購入時(正確にはライセンス発行日)なので、1月1日ご購入の場合は、12月31日までが無償サポート期間となります。


Q)年間保守契約に入っている場合、ソフトの搭載PCを変更できますか?

A)ご希望があれば、1年に一度、ライセンスを無償で発行いたします。

Q)年間保守契約は継続して加入する必要がありますか?

A)新バージョンの無償提供や、FAQ、マシン変更などに必要となりますので、ご継続をお願いいたします。