时变麦克斯韦-弗拉索夫方程电荷守恒有限元求解器的相对论性扩展
计算物理
2018-01-09 v3 加速器物理
等离子体物理
摘要
在许多涉及粒子加速器和相对论性等离子体的问题中，相对论性粒子运动的精确建模对于准确的物理预测至关重要。在这里，我们将用于不规则（非结构化）网格上时变麦克斯韦-弗拉索夫方程的电荷守恒有限元时域（FETD）粒子网格（PIC）算法扩展到相对论性领域，通过实现并比较三种粒子推进器：（相对论性）Boris、Vay 和 Higuera-Cary。我们展示了所提出的相对论性 FETD-PIC 算法在分析相对论速度下的粒子回旋运动、洛伦兹助推框架中的谐波粒子振荡以及磁化电荷中性（对）等离子体中的相对论性伯恩斯坦模式中的应用。
引用
@article{arxiv.1707.04333,
title = {Relativistic Extension of a Charge-Conservative Finite Element Solver for Time-Dependent Maxwell-Vlasov Equations},
author = {D. Y. Na and H. Moon and Y. A. Omelchenko and F. L. Teixeira},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.04333},
year = {2018}
}
备注
25 pages, 9 figures, v3 with some minor corrections and title change