直线加速器束流动力学模拟并行软件开发

摘要

直线加速器中大规模带电粒子的追踪对高电流直线加速器的设计和优化至关重要.本文介绍了3维并行束流动力学模拟软件LOCUS3D的开发现状,讲述了软件中particle-in-cell方法的基本原理,开发了一种有效的并行3维泊松方程求解器.在阿贡国家实验室的BG/P集群上对软件进行了详细的测试,测试过程中模拟了109个粒子,并使用了8192个处理器.另外,在测试过程中发现了particle-in-cell代码的可扩展性瓶颈.