高强度激光场中正确模拟相对论电子运动的时间分辨率判据
等离子体物理
2015-06-23 v2
摘要
粒子网格 (Particle-in-cell) 代码现已成为研究超强激光 - 等离子体相互作用的标准工具。受亚临界等离子体中电子直接激光加速的启发，我们考察了在强激光场中准确计算电子动力学所必须满足的时间分辨率要求。以单个电子在完美平面电磁波中的运动作为测试问题，我们展示了对于给定的时间步长，随着波振幅 的增加，数值精度会出现惊人的恶化。我们进一步通过解析分析表明，为了获得良好的精度，时间步长必须显著小于 。因此，我们提出自适应电子子循环 (adaptive electron sub-cycling) 作为一种有效的补救措施。
引用
@article{arxiv.1410.8491,
title = {Temporal resolution criterion for correctly simulating relativistic electron motion in a high-intensity laser field},
author = {Alexey V. Arefiev and Ginevra E. Cochran and Douglass W. Schumacher and Alexander P. L. Robinson and Guangye Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.8491},
year = {2015}
}