Двумерная численная модель плазмы для изучения процессов пучково-плазменного взаимодействия

На основе метода частиц в ячейках реализована двумерная численная модель, позволяющая моделировать процессы релаксации мощных электронных пучков в плазме. Для повышения эффективности расчетов на суперкомпьютере в контексте процедуры обращения оператора Лапласа предложено использовать алгоритм дихотомии. На примере тестовых расчетов, детально воспроизводящих известные физические явления, продемонстрирована адекватность предлагаемой модели для изучения возбуждаемой пучком турбулентности. Исследованы особенности развития модуляционной неустойчивости в условиях, когда энергия волны накачки превышает тепловую энергию плазмы.

Ключевые слова:
PIC-метод, пучково-плазменное взаимодействие, двухпотоковая неустойчивость, модуляционная неустойчивость, затухание Ландау
Источник финансирования:
Работа поддержана Госконтрактом ФЦП № П2309, грантами Рособразования РНП 2.1.1/3983, Президента РФ МД-2995.2009.2, РФФИ 09-02-00594 и Фондом содействия отечественной науке
УДК 533.902

Двумерная численная модель плазмы для изучения процессов пучково-плазменного взаимодействия