Verification of the computer model for the simulation of the charged particle acclerators
In the work, verification of the numerical technique of calculation of charged particle motion in the electric field of electrodes is performed based on several test problems. Comparison of the results obtained using developed computed codes with the results obtained using commercial products CPO and SIMION is presented.
finite volume method, movement of charged particles, the Boris method, verification of numerical simulation models
В работе на примере нескольких тестовых задач выполнена верификация методики расчета движения заряженных частиц в заданных электрических полях. Выполнено сопоставление результатов, полученных с помощью разработанных компьютерных кодов с результатами, полученными с помощью коммерческих программ SIMION и CPO.
электростатика, движение заряженных частиц, метод конечного объема, неструктурированные сетки, метод Бориса, тестирование вычислительной модели
1. Березин Ю.А., Вшивков В.А. Метод частиц в динамике разреженной плазмы. – Новосибирск: Наука, 1980. 2. Григорьев Ю.Н., Вшивков В.А., Федорук М.П. Численное моделирование методами частиц в ячейках. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. – 360 с. 3. Хокни Р., Иствуд Дж. Численное моделирование методом частиц: Пер. с англ. – М.: Мир, 1987. – 640 с. 4. Бэдсел Ч., Ленгдон А. Физика плазмы и численное моделирование: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 452 с. 5. Котов Д.В. Вычислительные модели физико-химической кинетики при гиперзвуковом обтекании реальных тел // Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, 2010 г. 6. Delzanno G.L., Camporeale E. On particle movers in cylindrical geometry for Particle-In-Cell simulations // Journal Comput. Phys., vol. 253, 2013, Pp. 259-277. 7. Rausch R.D., Batina J.T., Yang H.T.Y. Spatial Adaptation of Unstructured Meshes for Unsteady Aerodynamics Flow Computation // AIAA Journal, vol. 30, no. 5, 1992, Pp. 1243-1251. 8. Qiushi C., Konrad A., Baronijan S. Asymptotic Boundary Conditions for Axisymmetric Finite Element Electrostatic Analysis // IEEE Trans. On Magnetics, vol. 30, no. 6, 1994, Pp. 4335-4337. 9. Суржиков С.Т. Бесстолкновительный разлет двухзарядного плазменного облака в разреженной замагниченной плазме // Физика плазмы, том 26, № 9, 2000, C. 811-823. 10. Котов Д.В., Суржиков С.Т. Расчет гиперзвукового течения химически реагирующего газа в ГПВРД методом конечного объема с использованием схемы AUSM // Физико-химическая кинетика в газовой динамике, том 11, 2011. http://www.chemphys.edu.ru/media/files/2011-02-01-013.pdf
