粒子运动仿真

带电粒子动力学仿真是分析和优化各种带电粒子器件的重要手段。粒子寿命的仿真过程可以从粒子的发射、粒子所处的加速静电场和聚焦静磁场的影响开始。此外，这些创建外部场的设备是使用高精度静态仿真精心设计的，粒子仿真可以将粒子产生的场视为空间电荷，叠加在外部电磁场上，电磁场可以引入一个作用于粒子的瞬态分量。

粒子加速器

粒子加速器使用磁铁和电极来引导、精炼和控制粒子束，世界上有几种类型的加速器，如线性加速器，同步加速器，为材料表征，辐照，生物和由粒子坍缩并产生新的高能粒子的环组成的对撞机，这些粒子通常存在于空间中，并在实验室中合成，用于基础研究和宇宙理解。

等离子体仿真

等离子体的应用通常具有大的时间范围，等离子体可以用电子和离子之间的空间电荷相互作用来描述，静电Particle-In-Cell(PIC)技术计算空间电荷与时间的关系，只考虑静电效应，没有电流和磁场感应，非常适合这些等离子体应用。

粒子源和电子枪

从X射线管到行波管放大器，电子枪是许多工业、医疗和研究应用中粒子的来源，这通常需要有限色散的精细光束，然而电子之间的空间电荷排斥意味着如果不仔细设计电极，光束就容易发散。