有质动力的自洽哈密顿模型及其保结构离散化
计算物理
2023-12-25 v2 等离子体物理
摘要
在非均匀振荡电场存在下，带电粒子经历一种在振荡时间尺度上平均的净力，称为有质动力。我们推导了一个一维哈密顿模型，该模型将有质动力作用下的等离子体自洽地耦合到电磁场。我们利用协调与破碎有限元外微积分谱元方法，推导了该模型在空间与时间上不同阶数的一组保结构离散化。在我们的离散化框架的所有变体中，该方法被发现在机器精度上守恒连续模型的 Casimir 不变量，而能量守恒达到所用分裂方法的阶数。
引用
@article{arxiv.2309.16807,
title = {A self-consistent Hamiltonian model of the ponderomotive force and its structure preserving discretization},
author = {William Barham and Yaman Güçlü and Philip J. Morrison and Eric Sonnendrücker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.16807},
year = {2023}
}