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粒子模拟程序的发展及其在激光等离子体相互作用研究中的应用

陈民, 盛政明, 郑君, 马燕云, 张杰

计算物理 2008, 25 (1): 43-50.

摘要（567）

PDF （637KB）（2276）

介绍针对超短超强激光脉冲与等离子体相互作用研究的多维粒子模拟程序KLAP.在其一维程序KLAP1D中,考虑场电离、碰撞离化及两体碰撞效应后,程序可以用于研究短脉冲激光与中性物质的相互作用.在其三维程序KLAP3D中,为了研究加速能量达GeV的长距离激光尾波场加速问题,程序采用移动窗口技术,使得模拟尺度可以达到厘米量级.同时介绍了利用KLAP程序得到的有关THz辐射、激光与中性气体相互作用中的脉冲及离化波前演化、激光固体靶作用中表面电子加速及激光尾波场加速的研究实例.

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等离子体粒子模拟中的有效电流分配方法

银燕, 常文蔚, 徐涵, 卓红斌, 马燕云

计算物理 2007, 24 (6): 655-659.

摘要（264）

PDF （250KB）（1123）

介绍Villasenor和Buneman提出的一种可以自动满足静电修正要求的有效电流分配方法.着重讨论在实际模拟中对出界粒子施加粒子边界条件时这种方法有效性的破坏,针对几种典型的粒子边界条件,提出相应的修正方案.模拟实例表明,采用此方法及修正方案后,得到的电磁场能自动地满足Poisson方程.

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三维面向对象的并行粒子模拟程序PLASIM3D

马燕云, 常文蔚, 银燕, 卓红斌, 徐涵

计算物理 2004, 21 (3): 305-311.

摘要（312）

PDF （458KB）（1354）

设计了基于区域分解的三维粒子模拟的并行算法,基于消息传递环境(MPI)编制了三维面向对象的并行粒子模拟程序PLASIM3D(PlasmaSimulator分别取前3个字母,3D表示三维).对激光与低密度等离子体薄靶相互作用问题作了粒子模拟计算,验证了该并行程序.最后在高性能并行机上测试并分析了并行性能,获得了接近线性的加速比.

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激光等离子体相互作用的2(1/2)维粒子模拟程序

马燕云, 常文蔚, 银燕, 曹莉华, 岳宗五

计算物理 2002, 19 (4): 311-316.

摘要（452）

PDF （373KB）（1329）

研制了2(1/2)维粒子模拟程序PLASIM(Plasma Simulator),介绍经过验证的该粒子模拟程序的算法,其特点是自含碰撞,即β粒子云模型的选取使得该程序无需额外的计算开销就能在程序中自洽地含有碰撞,使计算结果更加符合实际情况.另外电子和离子的运动都是相对论的,适于模拟超强激光与等离子体的相互作用.

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无网格等离子体静电模粒子模拟方法

银燕, 常文蔚, 马燕云, 岳宗五, 曹莉华, 徐涵

计算物理 2001, 18 (3): 263-270.

摘要（275）

PDF （324KB）（1209）

介绍了一种无网格粒子模拟方法:三维快速多极展开方法(3DFMM),对其进行改进以提高精度.在低维粒子模拟中,采用具有低维运动的球粒子模型.模拟了尘埃粒子在背景等离子体中产生的势场,以及等离子体中电子相对于离子运动所引起的不稳定性,并得到合理的物理图象.

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