基于通用网格的相对论等离子体模拟中数值切伦科夫不稳定性的诊断
计算物理
2019-12-23 v3
摘要
数值切伦科夫辐射（NCR）或不稳定性是涉及相对论等离子体束的电磁粒子网格（EM-PIC）模拟中常出现的有害效应。NCR 由电磁场模式与多重束共振之间的伪耦合引起。该耦合可能源于数值（网格）色散导致的欠分辨波变慢，以及混叠机制。以往针对 NCR 的研究基于规则（结构化）矩形单元网格上的有限差分 EM-PIC 算法。本工作中，我们将 NCR 分析扩展至非结构化网格上实现的基于有限元的 EM-PIC 算法。研究了不同网格单元形状与网格布局对 NCR 的影响。将解析预测与基于有限元的多种网格类型上相对论等离子体束 EM-PIC 模拟结果进行比较。
引用
@article{arxiv.1809.05534,
title = {Diagnosing numerical Cherenkov instabilities in relativistic plasma simulations based on general meshes},
author = {D. -Y. Na and J. L. Nicolini and R. Lee and B. -H. V. Borges and Y. A. Omelchenko and F. L. Teixeira},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.05534},
year = {2019}
}
备注
31 pages, 20 figures