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克里斯托弗·艾伯特。;谢尔盖五世·卡西洛夫。;温弗里德·克恩比克勒

磁约束装置中导向中心轨道的非正则积分辛积分。 （英文） 兹比尔1453.65436

J.计算。物理学。 403，文章ID 109065，23 p.（2020）.
摘要：我们研究了具有非正则坐标下哈密顿量的机械系统的辛数值积分及其在磁约束装置中带电等离子体粒子引导中心运动中的应用。该技术将正则坐标中的时间步进与非正则坐标中的正交相结合，适用于明确已知正则坐标的全局变换但不知道其逆变换的系统。最近引入了一类全隐式辛Runge-Kutta格式，并通过R.Zhang（张瑞敏）等【“非时变磁场中旋心动力学的规范化和辛模拟”，《物理等离子体》21，第3期，文章ID 032504，12页（2014；数字对象标识代码：10.1063/1.4867669)]. 这里描述了这种方法的一般化，重点是半隐式分区方案，以及提高性能的方法，特别是避免在全时间步长中计算非规范变量。为了应用于具有嵌套磁通表面的环形等离子体约束配置，提出了一种通过空间变换对导向中心拉格朗日坐标进行全局规范化的方法，该方法允许在与时间无关的磁场几何情况下，在并行算法中预算所需的映射。在轴对称托卡马克和真实的三维恒星仪结构的稳态磁场平衡场中研究了导向中心轨道。与传统的自适应Runge-Kutta格式相比，辛方法具有优越的长期特性。最后，在代表性样本的恒星场中计算了快速聚变α粒子在其减速时间内的损失统计，与通常的Runge-Kutta方案相比，辛Euler方案的速度提高了三倍以上，同时保持了相同的统计精度和计算线程数的线性缩放。

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MSC公司：

65页第10页 含辛积分器哈密顿系统的数值方法
65Z05个 科学应用

关键词：

数值积分;辛积分;哈密顿系统;等离子体;引导中心动力学;磁约束
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\textit{C.G.Albert}等人，J.Compute。物理学。403，文章ID 109065，23 p.（2020；Zbl 1453.65436）
全文： 内政部 arXiv公司

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