Speaker
Description
Представлен полунеявный численный метод решения уравнений Максвелла [1] в конечной разностной области во временной области (FDTD). Решатель RIP разработан для моделирования ускорения частиц в плазме с помощью полностью электромагнитных методов частиц в ячейках (PIC). Решатель проецирует объемную решетку Yee на плоскости, поперечные выбранной оси (направление ускорения частиц). В таком виде, поперечные пары компонент (E,B) полей оказываются совмещёнными в пространстве и времени. Это позволяет вычислять поперечную силу, действующую на релятивистскую частицу, без использования интерполяций.
RIP решатель сводится к галилееву сдвигу поперечных полей ровно на одну ячейку за временной шаг. Такая схема - по дизайну - полностью устраняет численную дисперсию электромагнитных волн, бегущих вдоль этой оси. Этот метод значительно облегчает (фактически снимает) проблему численной Черенковской неустойчивости (NCI).
Метод RIP использует компактные локальные конечные разности, что делает его идеально подходящим для параллелизации по всем трем измерениям. Никакие глобальные / локальные спектральные методы не используются.
Кроме того, коротко обсудим различные методы интегрирования движения частиц в сочетании с RIP солвером.
Ссылка:
- A. Pukhov "X-dispersionless Maxwell solver for plasma-based particle acceleration" Journal of Computational Physics, 109622 (2020)
