magritte, a modern software library for 3D radiative transfer: I. Non-LTE atomic and molecular line modelling
magritte, a modern software library for 3D radiative transfer: I. Non-LTE atomic and molecular line modelling
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Magritte，一个用于 3D 辐射传输的现代软件库：I. 非 LTE 原子和分子线建模
DOI：
10.1093/mnras/stz3557
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发表时间：
2020
影响因子：
4.8
通讯作者：
De Ceuster F
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
De Ceuster F
辐射传输是几乎所有天体物理学和宇宙学模拟的关键组成部分。我们介绍magritte：一个用于3D辐射传输的现代开源软件库。它使用确定性的射线跟踪器和形式求解器，即通过跟踪穿过模型的射线并沿源自每个点的固定射线集沿着求解辐射传递方程的二阶形式来计算辐射场。magrittecan处理结构化和非结构化输入网格，以及平滑粒子流体动力学（SPH）粒子数据。在这第一篇论文中，我们描述了数值实现，半解析测试和交叉代码基准的非LTE线辐射传输模块的magritte。该模块使用辐射传递求解器，使用加速Lambda迭代（ALI）方案自洽地确定原子和分子的量子化能级的布居。我们比较magritte与已建立的辐射传递solversratran（1D）和石灰（3D）的货车Zadelhoff基准，并提出了一个简单的开普勒光盘模型的第一个应用程序。通过与石灰的比较，我们得出结论：磁铁矿的测量结果更准确，更精确，特别是在高光学深度处，而且速度更快。
Radiative transfer is a key component in almost all astrophysical and cosmological simulations. We presentmagritte: a modern open-source software library for 3D radiative transfer. It uses a deterministic ray-tracer and formal solver, i.e. it computes the radiation field by tracing rays through the model and solving the radiative transfer equation in its second-order form along a fixed set of rays originating from each point.magrittecan handle structured and unstructured input meshes, as well as smoothed-particle hydrodynamics (SPH) particle data. In this first paper, we describe the numerical implementation, semi-analytic tests and cross-code benchmarks for the non-LTE line radiative transfer module ofmagritte. This module uses the radiative transfer solver to self-consistently determine the populations of the quantized energy levels of atoms and molecules using an accelerated Lambda iteration (ALI) scheme. We comparemagrittewith the established radiative transfer solversratran(1D) andlime(3D) on the van Zadelhoff benchmark and present a first application to a simple Keplerian disc model. Comparing withlime, we conclude thatmagritteproduces more accurate and more precise results, especially at high optical depth, and that it is faster.
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