利用伽利略坐标消除流动等离子体粒子模拟中的数值切伦科夫不稳定性
等离子体物理
2016-11-23 v1
摘要
相对论流动等离子体的粒子模拟（PIC）在物理学的多个领域（例如，在洛伦兹增强帧中观察的激光尾波场加速）中具有关键意义，但由于众所周知的数值切伦科夫不稳定性（NCI），有时仍不可行。在本文中，我们表明，对于以均匀相对论速度漂移的等离子体，可以通过在跟随等离子体的伽利略坐标（有时也称为共动坐标）内、在谱分析框架下对 PIC 方程进行积分，从而消除 NCI。NCI 的消除通过经验验证并由该不稳定性的理论分析所确认。此外，表明该方法既适用于笛卡尔几何，也适用于具有方位角傅里叶分解的柱几何。
引用
@article{arxiv.1608.00227,
title = {Elimination of Numerical Cherenkov Instability in flowing-plasma Particle-In-Cell simulations by using Galilean coordinates},
author = {Remi Lehe and Manuel Kirchen and Brendan B. Godfrey and Andreas R. Maier and Jean-Luc Vay},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.00227},
year = {2016}
}
备注
18 pages, 6 figures