, , , , , , ,

"Новые методы контроля инжекции и самоорганизации пучков в плазменном кильватерном ускорителе". Константин Владимирович Лотов, НГУ, ИЯФ СО РАН, 1.6.2024

nsu_kvlotov_202406.pdf

Состав коллектива

Аннотация

Численный код lcode3d доведен до полностью функционального состояния, работает как на CPU, так и на GPU. В коде решена проблема нефизического нагрева электронов плазмы, который происходит из-за того, что шаг расчетной сетки намного превышает дебаевский радиус. Для подавления численного нагрева применена двухступенчатая схема выявления периодических мелкомасштабных смещений макрочастиц и модифицированы уравнения движения частиц. Новые возможности кода сразу позволили разобраться в нескольких проблемах, возникающих при моделировании долговременной динамики кильватерной волны квазистатическими кодами. Это проблемы ранней хаотизации кильватерного следа в трехмерной геометрии (она оказалась численным эффектом), длинноволнового хоузинга (оказалось, что в отсутствие численной неустойчивости поперечные колебания микросгустков пучка не нарастают со временем) и раннего поперечного опрокидывания кильватерной волны в трехмерной геометрии (при подавлении численного шума двумерное и трехмерное моделирование дают близкие времена опрокидывания). По результатам работы подготовлена большая статья, включающая в себя описание трехмерного кода, описание проблемы численного нагрева и кластеризации электронов плазмы, решение этой проблемы, а также примеры задач, при моделировании которых подавление шумов существенным образом влияет на результат моделирования.

Финансовая поддержка

Публикации