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于培成；徐新璐；桌上人，亚当；Viktor K.Decyk。；Toung，Frank S。；弗雷德里科·菲扎；阿舍·戴维森；维埃拉，豪尔赫；里卡多·丰塞卡。；陆伟（Lu，Wei）；Luis O·席尔瓦。；沃伦·莫里。

使用混合有限差分FFT Maxwell解算器和局部电荷守恒电流沉积来缓解数值切伦科夫辐射和不稳定性。 （英语） Zbl 1351.82097号

计算。物理学。公社。 197, 144-152 (2015).
概述：描述了一种用于完全相对论和电磁（EM）粒子-细胞（PIC）码的混合Maxwell解算器。在此解算器中，通过在一个方向上执行FFT，而在另一个方向使用有限差分算子，在（k）空间中求解电磁场。该解算器消除了朝首选方向移动的粒子的数值切伦科夫辐射。此外，通过应用与最近为纯FFT求解器开发的策略类似的策略，可以使用此混合求解器消除相对论漂移等离子体和束引起的数值切伦科夫不稳定性（NCI）。对电荷守恒型活期存款进行电流修正，以确保满足高斯定律。对混合求解器在真空和漂移等离子体中的色散特性进行了理论分析，并与PIC模拟结果进行了比较，两者吻合良好。该混合求解器适用于二维和三维笛卡尔和准三维（其中磁场和电流被分解为方位谐波）几何。给出了使用二维笛卡尔几何中的混合解算器在洛伦兹增强框架中模拟激光尾波场加速器的示例性结果，并与使用纯谱Maxwell解算器的二维UPIC-EMMA模拟结果以及使用标准Yee解算器进行OSIRIS二维实验室框架模拟的结果进行了比较。得到了很好的一致性，证明了在没有数值切伦科夫不稳定性证据的情况下，使用混合求解器对相对论漂移等离子体进行高保真模拟的可行性。

引用于6文件

MSC公司：

82C80码 时间相关统计力学的数值方法（MSC2010）
82天10分 等离子体统计力学
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
78M25型 光学数值方法（MSC2010）

关键词：

PIC模拟；混合Maxwell解算器；相对论性等离子体漂移；数值切伦科夫不稳定性；准三维算法

软件：

OSIRIS公司；UPIC-EMMA公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{P.Yu}等人，计算。物理学。Commun公司。197144--152（2015年；兹比尔1351.82097）
全文： 内政部 arXiv公司

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