Боронина Марина Андреевна,
Вшивков Виталий Андреевич,
Дудникова Галина Ильинична
Аннотация
В работе предложена новая неявная конечно-разностная схема для решения уравнений Максвелла в трехмерном случае с учетом различных масштабов области по различным направлениям с целью повысить ее устойчивость. За основу взята известная схема с перешагиванием для расчета электромагнитных полей, обладающая условной устойчивостью. Новая схема удовлетворяет уравнениям законам Гаусса для электрического и магнитного полей в разностном виде. Исследованы порядок аппроксимации, устойчивость схемы в одномерном и трехмерном случаях. Схема сохраняет амплитуду волны и несущественно изменяет скорость ее распространения в зависимости от углов по отношению к осям координат.
Ключевые слова: физика плазмы, метод частиц-в-ячейках, уравнения Максвелла, неявная схема
Авторы:
Вшивков Виталий Андреевич
доктор физико-математических наук, профессор, Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, vsh@ssd.sscc.ru
Дудникова Галина Ильинична
доктор физико-математических наук, Мэрилэндский университет, gdudnikova@gmail.com
Список литературы
- Zholents A.A. Beam-beam effects in electron-positron storage rings // Lecture Notes in Physics. – Berlin; Heidelberg: Springer, 1992. – Vol. 400. – P. 321–362. – doi: 10.1007/3-540-55250-2_35.
- Вшивков В.А., Боронина М.А. Трехмерное моделирование динамики ультрарелятивистских пучков заряженных частиц: особенности вычисления начальных и граничных условий // Математическое моделирование. – 2012. – Т. 24, № 2. – С. 67–83.
- Алгоритм для трехмерного моделирования ультрарелятивистских пучков / М.А. Боронина, В.А. Вшивков, Е.Б. Левичев, С.А. Никитин, В.Н. Снытников // Вычислительные методы и программирование. – 2007. – Т. 8, № 2. – С. 352–359.
- Boronina M.A., Korneev V.D., Vshivkov V.A. Parallel three-dimensional PIC code for beambeam simulation in linear colliders [Electronic resource] // Proceedings of the 5th International Particle Accelerator Conference IPAC 2014, June 15–24, 2014. – Dresden, Germany, 2014. – P. 439–441. – URL: http://accelconf.web.cern.ch/AccelConf/IPAC2014/papers/mopme027.pdf (accessed: 08.12.2014).
