喷气Z箍缩动力学过程的等离子体粒子模拟实现

摘要

根据喷气Z箍缩的物理过程,建立了喷气Z箍缩动力学过程的二维等离子体粒子模拟(PIC)物理模型,给出了模型的初边值条件.介绍了等离子体粒子模拟的设计思路和方法,包括电磁场的更新、带电粒子的推进、空间电荷电流的分配和计算等.给出了方程的差分格式和计算流程,编写了二维柱坐标下的喷气Z箍缩等离子体粒子模拟程序.喷气z箍缩动力学过程的PIC模拟能给出许多磁流体力学模拟所不能给出的内爆微观物理信息.本文对氘喷气z箍缩的物理过程进行了初步的电磁PIC模拟计算,得到了箍缩过程中离子的位置和能量分布演化,以及电磁波传播的初步结果.