医学博士迈耶斯。；黄，C.-K。；曾，Y。；易，S.A。；B.J.奥尔布赖特。 电磁粒子在细胞中的数值色散：有限网格不稳定性。 （英文） Zbl 1349.76507号 J.计算。物理学。 297, 565-583 (2015). 小结：粒子胞（PIC）方法广泛应用于相对论粒子束和激光等离子体建模。然而，PIC方法存在数值不稳定性，可能导致非物理模拟结果，甚至破坏模拟。对于电磁相对论光束和等离子体模型，最相关的数值不稳定性是有限网格不稳定性和数值切伦科夫不稳定性。我们回顾了电磁PIC模型的数值色散关系。对于一种不精确保存电荷的简单直流沉积方案，我们严格推导了PIC模型的忠实三维数值色散关系。然后我们专门研究Yee FDTD方案。特别是，我们澄清了PIC模型特征模式分析中别名模式的存在，该模型结合了离散变量和连续变量。明确说明了PIC模型更新和采样场和分布函数的方式，以及使用蛙跳方案在Yee网格上求解麦克斯韦方程的时间和空间相位因子。针对感兴趣的参数，获得了冷漂移等离子体一维色散关系中类静电模的数值解。在随后的分析中，我们研究了有限网格不稳定性是如何由系统中允许的数值模式及其别名的相互作用引起的。最重要的相互作用主要是由于色散关系中算子的正确表示。我们得到了这种相互作用引起的峰值增长率的简单解析表达式，并通过仿真进行了验证。我们证明了我们的分析很容易扩展到电荷守恒模型。 引用于4文件 MSC公司： 76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用 78M20型 有限差分法在光学和电磁理论问题中的应用 82C80码 时间相关统计力学的数值方法（MSC2010） 76X05型 电磁场中的电离气体流动；浆流 2006年6月65日 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法 65亿75 涉及偏微分方程的初值和初边值问题的概率方法、粒子方法等 82D10号 等离子体的统计力学 关键词：粒内细胞；等离子体模拟；相对论性等离子体漂移；数值色散关系；数值不稳定性；有限网格不稳定性 软件：OSIRIS公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{M.D.Meyers}等人，《计算杂志》。物理学。297565-583（2015；Zbl 1349.76507） 全文： 内政部 arXiv公司 参考文献： [1] Birdsall，C.K。；Langdon，A.B.，《通过计算机模拟的等离子体物理》（1991年），IOP出版公司：IOP出版有限公司，英国布里斯托尔 [2] 霍克尼，R.W。；Eastwood，J.W.，《使用粒子的计算机模拟》（1988），CRC出版社·兹比尔0662.76002 [3] Dawson，J.，修订版。物理。，55, 403 (1983) [4] Yee，K.S.，IEEE传输。天线传播。，14, 302 (1966) ·Zbl 1155.78304号 [5] Langdon，A.B.，J.计算。物理。，6247（1970年） [6] Vay，J.-L。；Geddes，C。；Cormier-Michel，E。；Grote，D.，J.计算。物理。，230, 5908 (2011) [7] Spitkovsky，A.，《天体物理学》。J.，673，L39（2008） [8] Martins，S.F.，《突破超相对论场景的计算机模拟极限》（2011年），高等技术学院：葡萄牙高等技术学院，博士论文 [9] Vay，J.-L.，《物理学》。修订稿。，98, 130405 (2007) [10] 马丁斯，S.F。；丰塞卡，R.A。；卢·W。；Mori，W.B。；西尔瓦，L.O.，Nat.Phys。，6, 311 (2010) [11] Godfrey，B.B.，J.计算。物理。，15, 504 (1974) [12] Godfrey，B.B.，J.计算。物理。，19, 58 (1975) [13] 戈弗雷，B.B。；Vay，J.-L.，J.计算。物理。，248, 33 (2013) ·Zbl 1349.82081号 [14] Xu，X。；余，P。；马丁斯，S.F。；Tsung，F.S。；Decyk，V.K。；维埃拉，J。；丰塞卡，R.A。；卢·W。；L.O.席尔瓦。；森喜朗，W.B.，计算机。物理学。社区。，184, 2503 (2013) ·Zbl 1349.76929号 [15] 陈，G。；Chacón，L。；Barnes，D.，J.计算。物理。，230, 7018 (2011) ·Zbl 1237.78006号 [16] 维拉塞纳，J。；O.Buneman，《计算》。物理学。社区。，69, 306 (1992) [17] Esirkepov，T.，计算。物理学。社区。，135, 144 (2001) ·兹伯利0981.78014 [18] Lindman，E.，J.计算。物理。，5, 13 (1970) [19] Greenwood，A.D。；卡特赖特，K.L。；Luginsland，J.W。；Baca，E.A.，J.计算。物理。，201, 665 (2004) ·Zbl 1076.82004年 [20] McKinstrie，C.J。；Startsev，E.A.，物理学。等离子体，23234（1995） [21] Fonseca，R.A.，《OSIRIS:一种三维、完全相对论性的细胞内粒子代码，用于模拟基于等离子体的加速器》（Sloot，P.M.A.，《计算科学-ICCS 2002》）。计算科学-ICCS 2002，Lect。注释计算。科学。，第2331卷（2002），施普林格），342-351·Zbl 1053.81100号 [22] Hemker，R.G.，等离子体加速器二维和三维的颗粒-细胞模型（2000），加利福尼亚大学：加利福尼亚大学洛杉矶分校，博士论文 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。