XVI Международная школа - семинар по численным методам механики вязкой жидкости
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЛАЗЕРНОГО ИМПУЛЬСА С ПЛАЗМОЙ.
2D PIC МОДЕЛИРОВАНИЕ.
Вшивков В.А., Дудникова Г.И., Лисейкина Т.В.
Институт вычислительных технологий СО РАН
Новосибирск, Россия
Проблема взаимодействия короткого лазерного импульса с плазмой имеет значение как для фундаментальной физики, так и для ее многочисленных приложений. Такого рода взаимодействие сопровождается широким спектром нелинейных явлений: релятивистской самофокусировкой импульса, ускорением заряженных частиц, образованием ударных волн, генерацией квазистационарных магнитных полей, релятивистских солитонов и т.д. Сложность рассматриваемых процессов требует построения адекватной численной модели. В данной работе на основе 2D кода исследована динамика взаимодействия лазерного импульса с плазмой докритической плотности. Исходная система уравнений включает в себя релятивистские уравнения движения электронов и ионов и полную систему уравнений Максвелла. Метод решения основан на использовании метода частиц и конечно -
разностных схем расщепления. Проведено распараллеливание алгоритма для его использования на мультипроцессорном комплексе CRAY T3E. Получены основные характеристики моделируемого процесса в зависимости от поляризации, формы и энергии лазерного импульса, плотности плазмы. Приведено сравнение результатов с данными лабораторных экспериментов.