等离子体粒子模拟双时标算法

计算物理 ›› 1991, Vol. 8 ›› Issue (3): 230-234.

等离子体粒子模拟双时标算法

聂小波, 张家泰, 许林宝

北京应物物理与计算数学研究所, 100088

收稿日期:1990-06-07 出版日期:1991-09-25 发布日期:1991-09-25

DOUBLE-TIME-SCALE CIC ALGORITHMS FOR SIMULATION OF PLASMAS

Nie Xiaobo, Zhang Jiatai, Xu Linbao

Institute of Applied Physics and Computational Mathematics, Beijing

Received:1990-06-07 Online:1991-09-25 Published:1991-09-25

摘要/Abstract

摘要： 给出能节省1/2-1/4费用的等离子体粒子模拟双时标算法,方法是用小步长积分电子运动方程,用大步长积分离子运动方程。已在一维半电磁粒子云模拟程序CIC-R上实现双时标算法。理论分析和计算机模拟结果肯定了这个算法的稳定性和正确性。

关键词: 双时标, 等离子体, 粒子云模拟

Abstract: In this paper we present a double-time-scale cloud-in-cell (CIC) algorithm for simulation of plasmas which reduce by half-quarter computational cost of standard CIC methods. The algorithm is integrating electrons by small time steps and integrating ions by large steps. The algorithm have been used in one and a half-dimensional CIC scheme. The results of theoretic analysis and simulation support the stability and correctness of the algorithm.

Key words: double-time-scale, plasma, cloud-in-cell simulation

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