Численное моделирование динамики трехмерных нелинейных кильватерных волн в гидродинамическом приближении

Авторы

  • Л.М. Горбунов
  • Е.В. Чижонков

Ключевые слова:

кильватерная плазменная волна
короткий лазерный импульс
уравнения в частных производных
смещенные сетки
дискретизация
итерационный алгоритм

Аннотация

Для решения системы нелинейных уравнений в частных производных, описывающей трехмерную динамику ионов и электронов в плазменной кильватерной волне, возбуждаемой мощным коротким лазерным импульсом, предложена разностная схема и итерационный алгоритм ее реализации. Существенным отличием настоящей работы является отказ от аксиальной симметрии задачи, что приводит к усложнению уравнений и повышению размерности. Результаты численного моделирования иллюстрируют различие в кильватерных волнах, порождаемых импульсами кругового и эллиптического сечений. Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ (код проекта 05-01-00511).

Новые вычислительные технологии

Загрузки

Опубликован

2005-12-26

Выпуск

Том 7 (2006): Выпуск 1.

Раздел

Раздел 1. Вычислительные методы и приложения

Авторы

Л.М. Горбунов

Физический институт РАН имени П.Н. Лебедева (ФИАН)
Ленинский пр-т., 53, 119333, Москва

Е.В. Чижонков

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова,
физический факультет
Ленинские горы, 119234, Москва

Библиографические ссылки

  1. Esarey E., Sprangle P., Krall J., Ting A. Overview of plasma- based accelerator concepts // IEEE Trans. on Plasma Science. 1996. 24. 252-288.
  2. Fuchs J., Malka G., Adam J.C., Amiranoff F., Baton S.D., Blanchot N., Heron A., Laval G., Mignel J.L., Mora P., Pepin H., Rousseaux C. Dynamics of subpicosecond relativistic laser pulse self-channeling in an underdense preformed plasma // Physical Review Letters. 1998. 80, N 8. 1658-1661.
  3. Krushelnick K., Clark E.L., Najmudin Z., Salvati M., Santala M.I. K., Tatarakis M., Dangor A.E., Malka V., Neely D., Allot R., Danson C. Multy-mev ion production from high-intensity laser interactions with underdense plasmas // Physical Review Letters. 1999. 83, N 4. 737-740.
  4. Andreev N.E., Chizhonkov E.V., Gorbunov L.M. Numerical modelling of the 3D nonlinear wakefield excited by a short laser pulse in a plasma channel // Rus. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 1998. 13, N 1. 1-11.
  5. Chizhonkov E.V., Gorbunov L.M. Numerical modelling of ion dynamics in 3D nonlinear wakefield // Rus. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 2001. 16, N 3. 235-246.
  6. Davis T.A. UMFPACK Version 4.3 User Guide. Technical Report TR- 04-003. Univ. of Florida, CISE Dept. Gainesvill (Florida, USA), 2004.