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具有周期边界的一维 Vlasov-Poisson 等离子体轮廓动力学方法

等离子体物理 2021-09-15 v1

摘要

我们重新审视了适用于具有周期边界的 Vlasov-Poisson 等离子体中分布函数大变形的轮廓动力学(CD)模拟方法,该方法在不使用空间网格的情况下追踪分布函数的等值线。本研究的新颖之处在于将 CD 应用于具有周期边界条件的一维 Vlasov-Poisson 等离子体。应用周期边界的一个主要困难是如何在等值线跨越边界时处理它们。这一问题已借助周期格林函数得以克服,该函数有效地引入了周期边界条件,而无需切割或重新分配等值线。通过将线性区域中分段常数分布函数的解析解以及朗道阻尼的线性分析进行比较,验证了模拟结果。此外,在非线性区域中成功再现了朗缪尔波的粒子俘获现象。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.00866,
  title  = {Contour Dynamics for One-Dimensional Vlasov-Poisson Plasma with the Periodic Boundary},
  author = {Hiroki Sato and T. -H. Watanabe and Shinya Maeyama},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.00866},
  year   = {2021}
}