等离子体中Fokker-Planck方程的有限元模拟

计算物理 ›› 2007, Vol. 24 ›› Issue (2): 134-140.

等离子体中Fokker-Planck方程的有限元模拟

翁苏明, 盛政明

中国科学院物理研究所光物理实验室, 北京 100080

收稿日期:2005-11-10 修回日期:2006-02-20 出版日期:2007-03-25 发布日期:2007-03-25
作者简介:翁苏明(1982-),男,浙江衢州,博士生,从事激光与等离子体相互作用的数值模拟研究,北京市603信箱33分箱100080.
基金资助:
国家自然科学基金(10335020,10476033);国家杰出青年基金(10425416);国家863高技术惯性约束聚变主题资助项目

Finite Element Scheme for Fokker-Planck Equation in Plasmas

WENG Suming, SHENG Zhengming

Laboratory of Optical Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China

Received:2005-11-10 Revised:2006-02-20 Online:2007-03-25 Published:2007-03-25

摘要/Abstract

摘要： 利用有限元方法设计了一套相对简单明了的求解Fokker-Planck方程的方案.这个方案不必严格限制计算格点的步长和时间步长,就可以确保分布函数的非负性和粒子数的守恒.通过一维程序模拟,进一步证实了这个方案的可靠性.对于多维问题的分析和一维问题完全一样,所以非常容易将其推广到多维问题.

关键词: Fokker-Planck方程, 有限元方法, 等离子体, Legendre展开式

Abstract: A numerical scheme for the Fokker-Planck equation is proposed with a finite element method,which is relatively simple for implementation and physically clear. It assures a positive distribution function and particle-number conservation without specific requirement on grid and time step.The scheme is confirmed in one-dimensional simulations.It can be extended easily to multi-dimensional cases.

Key words: Fokker-Planck equation, finite element method, plasmas, Legendre series

中图分类号:

O241.8
O53

翁苏明, 盛政明. 等离子体中Fokker-Planck方程的有限元模拟[J]. 计算物理, 2007, 24(2): 134-140.

WENG Suming, SHENG Zhengming. Finite Element Scheme for Fokker-Planck Equation in Plasmas[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2007, 24(2): 134-140.

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