Explicit symplectic methods for solving charged particle trajectories
Explicit symplectic methods for solving charged particle trajectories
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求解带电粒子轨迹的显式辛方法
DOI：
10.1063/1.4982743
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发表时间：
2017-05
影响因子：
2.2
通讯作者：
Qin Hong
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhou Zhaoqi;He Yang;Sun Yajuan;Liu Jian;Qin Hong
在本文中，我们考虑洛伦兹力系统的基础上，它的哈密顿公式。我们将洛仑兹力系统分解为四个子系统，这些子系统可以借助坐标变换来求解。通过坐标变换，建立了三种显式辛数值方法来模拟带电粒子在不含时电磁场中的运动。我们将我们的方法推广到具有含时外电磁场的系统，以及具有相对论效应的系统。数值实验表明，新方法在较长时间内具有较高的计算效率和精度。此外，逃逸电子的动力学的长期模拟进行。
In this paper, we consider the Lorentz force system based on its Hamiltonian formulation. We decompose the Lorentz force system into four subsystems which can be solved with the help of coordinate transformations. Via the coordinate transformations, three kinds of explicit symplectic numerical methods have been established for simulating the motion of charged particles under the time-independent electromagnetic field. We generalize our methods to solve the system with time-dependent external electromagnetic fields, and also the system with a relativistic effect. In numerical experiments, the computing efficiency and accuracy over a long time for the newly derived methods are demonstrated. Also, the long-term simulation for the dynamics of runaway electrons is performed.
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DOI：
10.1103/physreve.77.066401
发表时间：
2008-06
期刊：
Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics
影响因子：
--
作者：
S. Chin
通讯作者：
S. Chin
DOI：
10.1103/physreve.68.046502
发表时间：
2003-10
期刊：
Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics
影响因子：
--
作者：
Y. K. Wu;É. Forest;D. Robin
通讯作者：
Y. K. Wu;É. Forest;D. Robin
DOI：
10.1137/030601223
发表时间：
2005-12
期刊：
SIAM J. Sci. Comput.
影响因子：
--
作者：
S. Blanes;F. Casas;A. Murua
通讯作者：
S. Blanes;F. Casas;A. Murua
带电粒子动力学的高阶体积保持方案
影响因子：
4.1
作者：
Yang He;Yajuan Sun;Jian Liu;Hong Qin
通讯作者：
Hong Qin
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影响因子：
2.2
作者：
Hong Qin;Yulei Wang;Yang He;Yajuan Sun
通讯作者：
Yajuan Sun