在粒子网格代码 XGC 中标号粒子与网格间高阶速度映射的实现

用于研究磁约束聚变等离子体输运的全局全$f$陀螺动理论粒子网格代码 XGC，采用连续网格来执行耗散操作，例如等离子体碰撞。为了在标号粒子与矩形速度空间网格之间传递分布函数，XGC 采用双线性映射。在这种双线性操作中，粒子密度和动量的守恒足够精确，但在特殊条件下粒子能量守恒的误差可能变得过大。在本工作中，我们将 XGC 更新为使用一种基于伪逆计算的新映射技术，以精确守恒至离散化空间阶数的矩。我们描述了实现的细节，并通过使用伪逆方法的 $1^{\mathrm{st}}$ 和 $2^{\mathrm{nd}}$ 阶单元并与双线性映射比较，展示了一个新经典托卡马克测试用例中减小的插值误差。