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快速振荡磁场下带电粒子动力学的一致高阶精度格式

数值分析 2024-11-08 v1 数值分析

摘要

本文研究了在Vlasov模型中,由快速振荡磁场效应约束的等离子体的数值逼近问题(参见\cite{Bostan2012})。该磁场的存在导致特征方程的解产生时间振荡。由于其多尺度特性,标准的时间离散化会导致求解器效率低下。本文针对一类高度振荡的微分系统,推导并分析了时间积分器。我们证明了这些时间积分器的一致精度性质,即精度不依赖于小参数ε\varepsilon。此外,我们构建了该格式的一个扩展,当ε0\varepsilon\to 0时,它退化为平均模型的能量守恒格式。多个数值结果展示了该方法的能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.04497,
  title  = {Uniformly higher order accurate schemes for dynamics of charged particles under fast oscillating magnetic fields},
  author = {Megala Anandan and Benjamin Boutin and Nicolas Crouseilles},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.04497},
  year   = {2024}
}