Institute of Computational Mathematics and Mathematical Geophysics SB RAS

Международная Конференция по Математическим Методам в Геофизике «ММГ-2008»

Россия, Новосибирск, Академгородок 13-15 октября 2008 г.

Тезисы докладов

Высокопроизводительные вычисления, параллельные методы и алгоритмы в задачах геофизики

Моделирование на суперЭВМ взаимодействия лазерного импульса с плазмой с использованием метода адаптивного изменения масс

Снытников А.В.

Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН (Новосибирск)

При взаимодействии мощного лазерного импульса с плазмой в том случае, когда излучение не может проникать в плазму, могут образовыватся высокоэнергичные ультрарелятивистские ионы [Pegoraro, Bulanov, Phys.Rev.Let.,2007].

В численном моделировании этого явления существуют трудности, связанные с тем, что количество высокоэнергичных ионов очень невелико, и при расчете с помощью метода частиц в ячейках они будут представлены в расчете одной или несколькими модельными частицами, находяшимися в пустых ячейках. Таким образом расчет поведения высокоэнергичных ионов будет происходить с очень большими погрешностями.

Для решения этой проблемы предлагается модификация метода частиц в ячейках, основанная на адаптивном изменении масс модельных частиц. В этом случае становится возможным поддержание постоянно высококого числа модельных частиц во всех ячейках сетки. Если число частиц в некоторой ячейке стнавится меньше заданного, можно добавить частицы за счет уменьшения масс каждой из них, или наоборот, удалить, если частиц в этой ячейке слишком много.

Таким образом, в предлагаемой модификации метода частиц в ячейках масса модельной частицы изменяется пропорционально плотности вещества в ячейке. При этом отношение заряда и массы модельной частицы, входящее в уравнение движения, остается неизменным для каждого сорта частиц (модельная частица хранит только массу). Модельные частицы добавляются и удаляются так, чтобы полная масса (заряд), энергия и скорость центра масс модельных частиц в ячейке не изменились.

При моделировании взаимодействия лазерного импульса с плазмой эффект снижения уровня нефизических шумов был наиболее заметен на примере плотности электронов плазмы.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]

© 1996-2008, Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Новосибирск
© 1996-2008, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
Дата последней модификации: 06-Jul-2012 (11:52:47)