Curs Intensiv despre: Metode numerice pentru procese cinetice în fizica plasmei

Simulări numerice de particule-în-celulă pentru un jet relativist alcătuit din plasmă compusă din electroni și protoni. Credit: Nishikawa et al., Galaxies, 5(4), 58, 2017.

Instructor: Dr. Ken-Ichi Nishikawa, Universitatea din Alabama, Huntsville, SUA

Când: 21-25 mai 2018. Orele de curs:

Lu: 2pm-4pm;
 Ma: 10am-12am and 2pm-4pm; Mie: 2pm-4pm;
 Joi: 10am-12am and 2pm-4pm; Vin: 10am-12am

Unde: ISS, Auditorium

Abstract:

Acest curs îsi propune să furnizeze studenților/cercetătorilor concepte de bază privind simulările computaționale folosind un cod numeric de tipul particule-în-celulă (PIC), pentru a putea înțelege procesele cinetice (la nivel microscopic) în plasma. Metoda PIC este, principial, corectă și poate explica o plajă largă de efecte în plasmă. În zilele noastre, puterea clusterelor de calculatoare este suficient de mare pentru a efectua simulări rezonabile tridimensionale (3D) pentru dinamica plasmei. Cursul va acoperi conceptele fundamentale folosite în simulări utilizând coduri 3D electromagnetice pentru aplicații la jeturile relativiste. Plecând de la o scurtă prezentare a fizicii plasmei, matematica si fizica din spatele algoritmilor folosiți în codurile numerice vor fi prezentate. Vom explora modul în care simulările PIC descriu comportarea plasmei în regim neliniar. Câteva exemple privind modul în care se execută codurile PIC vor fi prezentate.

Cuprins:

  1. Fizica plasmei pe calculator (descriere generală)
  2. Simulari cinetice a plasmei (instabilități nefizice, aproximări în analiza neliniară, 
comportarea plasmei, weighting liniar, efecte nefizice)
  3. Cum functionează metoda PIC (dispersie n plasma rece, funcția de dispersie a plasmei)
  4. Coduri electrostatice (cantităti în grid, încălzirea prin impulsuri)
  5. Coduri electromagnetice (oscilații hibride, plasma caldă și nemagnetizată)
  6. Metoda de diferente finite Maxwell într-un grid Yee: algoritmul leapfrog
  7. Deplasarea particulelor în grid: algoritmul lui Boris
  8. Metoda de depozitare a particulelor în grid și conservarea sarcinii
  9. Condiții la limită (pentru particule și câmpuri)
  10. Simulări pentru plasma din astrofizică
  11. Rezultate recente: (1) Instabilitatea Weibel în jeturi relativiste și (2) Reconexiune magnetică

Referință: “Plasma Physics via Computer Simulation (Series in Plasma Physics)”, C.K. Birdsall & A.B. Langdon; Programele din carte sunt scrise în Fortran

Cunostințe necesare: Fizica elementară (nivel de licență)

Înscriere: Pentru a participa la curs, vă rugam să trimiteți un email adresat Dr. Ioana Dutan <idutan[at]spacescience.ro>, menționând numele dumneavoastră, statutul (e.g., student, cercetator) și afilierea, nu mai târziu de 15 mai 2018.

Lista participanti

 

Galerie foto:

This post is also available in: Engleză

Social Widgets powered by AB-WebLog.com.