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亚历山德罗·穆纳夫;安德烈亚·阿尔贝蒂;卡洛斯·潘塔诺;乔纳森·弗伦德。;马可·帕内西

纳秒脉冲激光与等离子体相互作用的计算模型。 （英语） Zbl 1453.76103号

J.计算。物理学。 406，文章ID 109190，32 p.（2020）.
摘要：提出了非平衡气体中激光诱导光击穿和激光等离子体相互作用的多物理数值模型，其中考虑了：启动注水电子通过多光子电离、能量吸收、级联电离、诱导的流体动力学响应以及激波的形成和传播。气体由Navier-Stokes方程控制，通过双温模型考虑非平衡效应。利用辐射传输方程的通量管公式对激光束的时空依赖性进行了建模。采用二阶有限体积法对流动控制方程进行了空间离散。半离散方程采用隐式-显式（IMEX）双时间步进策略进行时间推进，其中扩散和化学问题隐式求解，而对流问题显式求解。应用于20 ns长的50 mJ脉冲激光在静止（O_2）中诱导击穿，显示了这种时间离散化在激光脉冲期间和之后的优点，而廉价的对称链分裂（具有隐式化学）足以满足击穿后气体动力学在（0.1μs）s后的要求。该集成模型再现了相应实验的关键特征。

MSC公司：

76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
76X05型 电磁场中的电离气体流动；浆流
76号06 可压缩Navier-Stokes方程
82C40型 含时统计力学中的气体动力学理论

关键词：

激光与等离子体相互作用;IMEX方法;运算符拆分;辐射传输;非平衡气体动力学;多光子电离

软件：

LOGOS标志;LSODE（LSODE）;PETSc公司;日晷;RKC公司;澳大利亚统计局
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\textit{A.Munafó}等人，J.Compute。物理学。406，文章ID 109190，32 p.（2020；Zbl 1453.76103）
全文： 内政部

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