Numerical stability of 2nd order Runge-Kutta integration alghorithms for use in particle-in-cell codes
The result's identifiers
Result code in IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61389021%3A_____%2F04%3A00103212" target="_blank" >RIV/61389021:_____/04:00103212 - isvavai.cz</a>
Result on the web
—
DOI - Digital Object Identifier
—
Alternative languages
Result language
angličtina
Original language name
Numerical stability of 2nd order Runge-Kutta integration alghorithms for use in particle-in-cell codes
Original language description
An essential of particle-in-cell (PIC) codes is a numerically accurate and stable integration scheme for the particle equations of motion.Such a scheme is the well known time-centered leapfrog (LF) method [1] accurate to 2nd order with respect to the timestep t.However this scheme can only be used for forces independent of velocity unless a simple enough implicit implementation is.
Czech name
Numerická stabilita integračních metod Runge-Kutta druhého řádu pro
Czech description
Důležitou součástí programů PIC je jednoduchá a přitom numericky přesná a stabilní metoda integrace pohybových rovnic částic. Známou metodou s těmito vlastnostmi je přesně časově centrovaná metoda "leapfrog" (LF), nicméně použitelná pouze v případech kdysíla působící na částice závisí jen na jejich poloze a na čase. V řadě fyzikálně důležitých případech závisí síla rovněž na rychlosti. Typickým příkladem je difúzní popis srážek nebo interakce částic s vysokofrekvenčím polem. V této práci se zabýváme konstrukcí integračních metod Runge-Kutta (RK) druhého řádu, které v průběhu integračního procesu zachovávají míru ve fázovém prostotu. Analýza numerické stability zde vyšetřovaných algoritmů ukazuje, že dva z našich algoritmů typu RK vykazují stejnou stabilitu jako metoda LF. Numerické testy pohybu elektronů v nelineární postupující vlně plně potvrzují tyto výsledky analýzy. Nakonec jsme úspěšně aplikovali tyto RK metody v kvasineutrálním simulačním částicovém kódu popisujícím interakc...
Classification
Type
J<sub>x</sub> - Unclassified - Peer-reviewed scientific article (Jimp, Jsc and Jost)
CEP classification
BL - Plasma physics and discharge through gases
OECD FORD branch
—
Result continuities
Project
—
Continuities
Z - Vyzkumny zamer (s odkazem do CEZ)
Others
Publication year
2004
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data specific for result type
Name of the periodical
Czechoslovak Journal of Physics
ISSN
0011-4626
e-ISSN
—
Volume of the periodical
54
Issue of the periodical within the volume
suppl.C
Country of publishing house
US - UNITED STATES
Number of pages
11
Pages from-to
"C100"-"C110"
UT code for WoS article
—
EID of the result in the Scopus database
—