г. Новосибирск, 15-17 октября 2012 г.

Месяц Е.А.   Снытников А.В.  

Трехмерная численная модель релаксации электронного пучка в плазме

Докладчик: Месяц Е.А.

На основе метода частиц в ячейках создана параллельная трехмерная численная модель взаимодействия пучка теплых  электронов малой плотности с плазмой. Данная модель позволяет  воспроизводить процесс релаксации электронного пучка как в гидродинамическом режиме, когда возбужденной электронами пучка волной захватывается весь пучок, так и в кинетическом режиме, когда с волной взаимодействует только малая часть электронов пучка. До недавнего времени подобные вычисления с реальными отношениями плотностей электронов пучка и фона были невозможны вследствие ограниченности вычислительных ресурсов.
В основе нашей модели лежит система дифференциальных уравнений,  состоящая из уравнения Власова для функции распределения частиц по скоростям и уравнений Максвелла для полей. Рассматривается небольшая узкая область плазмы с  инжектированным немодулированным пучком. Исследуется насыщение роста отдельно взятой неустойчивой моды.
Так как при переходе от гидродинамического к кинетическому режиму энергия волны уменьшается, она  может стать сравнима по порядку величины с численными шумами. Поэтому особенно важно для вычисления инкремента иметь диагностику с низким уровнем шумов. В качестве такой диагностики предлагается вычисление инкремента неустойчивости по амплитуде главной волны напряженности  электрического поля. В сравнении с вычислением инкремента по энергии электрического поля данная диагностика позволяет при меньшем в 10 раз числе частиц в ячейке получать тот же результат.  Для каждого из трех режимов инкременты неустойчивости вычисляются двумя способами и приводится их сравнение с аналитически предсказанными значениями.


Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ № 11-01-00249a, 12-07-00065-а.

Тезисы доклада:abstracts_137735_ru.pdf
Файл с полным текстом: konf_Mesyats.pdf


К списку докладов

Комментарии

Имя:
Код подтверждения: