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德尔扎诺，G.L。；Camporeale，E。

关于圆柱形几何体中的粒子移动器，用于粒子在细胞中的模拟。 （英语） Zbl 1349.78031号

J.计算。物理学。 253, 259-277 (2013).
小结：在圆柱几何中分析和比较了带电粒子在给定电磁场中轨道积分的三种动子。经典的Boris动子是跳跃式的，其位置和速度以半时间步长交错，与二阶Strang算子分裂积分器相连。一般来说，Boris推进器比Strang分裂推进器快20%左右，而且在精确度方面没有太大牺牲。此外，Boris移动器的二阶精度仅适用于算法启动所需的初始半步的非常具体的选择。与笛卡尔几何的情况不同，在笛卡尔几何中，任何至少一阶精度的初始半步都不会影响方法的二阶精度，在柱形几何中，使用更精确的初始半步长的任何尝试实际上都会将方案的精度降到一阶。通过与Strang算子分裂积分器的连接，Boris移动器的半步速度误差与模拟的时间步长成正比，从而解释了这种反直觉行为。对于均匀磁场和静态磁场的情况，我们讨论了跳跃式回旋加速器，它是回旋加速器的圆柱形模拟[帕塔奇尼乳杆菌和I.H.哈钦森，J.计算。物理学。228，第7期，2604–2615（2009年；Zbl 1160.78318号)]，其中涉及惯性力加速度的步长与洛伦兹力磁部分加速度相结合。回旋加速器的优点是，带电粒子在磁场中的旋转可以用解析方法处理，因此只需要解决与电场相关的动力学问题。

引用于2文件

MSC公司：

78A35型 带电粒子的运动

关键词：

运动方程；粒子轨道积分；Boris搬运工；电磁粒子模拟；绞合操作员分裂；细胞内颗粒；二阶粒子轨道积分器；回旋加速器

引文：

Zbl 1160.78318号

软件：

CPIC公司；德谟克利特斯；3D圆柱体PIC
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{G.L.Delzanno}和\textit{E.Camporeale}，J.Compute。物理学。253、259--277（2013；Zbl 1349.78031）
全文： 内政部

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