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二维等离子体模拟粒子云网格方法的并行计算与性能分析

莫则尧, 许林宝, 张宝琳, 沈隆钧

计算物理 1999, 16 (5): 496-504.

摘要（266）

PDF （532KB）（947）

在共享和分布式存储两种并行计算环境下,组织了二维等离子体模拟粒子云网格法程序(2DCIC)的并行计算。首先,通过分析串行算法和2DCIC程序的单机执行特征,设计了并行算法和实现策略;然后,基于共享存储和消息传递两种并行程序设计方式,在四种共享和分布式存储并行机上,组织了具体的并行计算,对性能结果进行了详细的比较分析,获得了若干重要结论。

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激光等离子体二维相对论电磁粒子模拟

张家泰, 许林宝, 常铁强, 张书贵, 何斌, 朱森昌, 郑春阳, 靳辉, 贺贤土

计算物理 1998, 15 (2): 139-146.

摘要（245）

PDF （289KB）（844）

研制了激光等离子体二维相对论电磁粒子模拟程序(2DCIC)。追踪几万甚至百万个模拟粒子在外加激光场和自洽场中运动,自洽地计算电荷和电流密度,求解完全的Maxwel方程,电子的相对论运动方程和离子的牛顿运动方程,辅以灵活的诊断研究波-波,波-粒子相互作用的发生、发展和饱和的细节以及时间演化规律。激光可以正入射,也可以斜入射;等离子体可以是均匀密度,也可以具有密度梯度;为了节约机时,还发展了并行运算。物理模型参数可调,既适用于研究激光聚变等离子体相互作用,也适用于超短脉冲超强激光等离子体相互作用和其它等离子体问题。经过多次试算检验,对等离子体平衡态进行了计算研究,对于超短脉冲超强激光的传播也进行了初步模拟计算。

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等离子体粒子模拟双时标算法

聂小波, 张家泰, 许林宝

计算物理 1991, 8 (3): 230-234.

摘要（153）

PDF （300KB）（762）

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。

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激光(I=10¹⁴-10¹⁵wcm^-2,λ=1.06μm)等离子体参量不稳定性加热

张家泰, 刘成海, 李佑明, 许林宝, 张书贵

计算物理 1986, 3 (3): 324-334.

摘要（187）

PDF （614KB）（634）

本文利用一维半粒子云网格(Cloud-in-Ccll)程序,对激光打靶中的参量不稳定性引起的湍流加热进行了数值模拟研究。得到的线性增长率和理论预估合理地符合;还得到了非线性加热率、受热电子的速度分布、波纹临界密度面和离子坑等物理图象。对这些结果进行了分析和讨论。

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强激光引起等离子体参量加热的粒子模拟研究

刘成海, 张家泰, 张书贵, 余淑珍, 梁华湘, 许林宝

计算物理 1985, 2 (4): 454-461.

摘要（198）

PDF （554KB）（628）

我们利用一维半粒子云网格法作数值模拟、研究了频率略高于等离子体频率(ω₀=1.1ω_v)的强激光电场引起的参量加热。结果表明,离子声衰变不稳定性和振荡双流不稳定性同时被激发,非线性饱和呈现出较为细致的结构,等离子体被强烈加热,饱和后Langmuir湍流谱遵从一个典型的幂规律。

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等离子体粒子模拟中相空间周期性光滑化的滤波效应

刘成海, 许林宝

计算物理 1984, 1 (1): 108-113.

摘要（197）

PDF （337KB）（775）

本文着重分析粒子模拟中相空间周期性光滑化对噪声的抑制机制。文中引入光滑化等效"滤波"效应的概念,导出了波长相关的光滑化滤波系数的解析表达式。结果表明,光滑化主要是抑制短波噪声,并且它不引起静电波能量在波数空间的转移。

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