Параллельный алгоритм решения задач динамики заряженных частиц с учетом балансировки вычислительной нагрузки
Автор: Берендеев Евгений Андреевич, Боронина Марина Андреевна, Корнеев Владимир Дмитриевич
Статья в выпуске: 1 т.3, 2014 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрены задачи динамики встречных пучков заряженных частиц в ускорителях и динамики плазменных электронов в ловушке с инверсными магнитными пробками и мультипольными магнитными стенками. Модели построены на основе метода частиц в ячейках. Такие задачи требуют большого объема вычислений и могут быть решены только с применением мощных суперЭВМ. Для равномерной и полной загрузки вычислительных узлов выполнена модификация эйлерово-лагранжевой декомпозиции в случае существенно неравномерного распределения частиц по пространству и по времени.
Метод частиц в ячейках, параллельные алгоритмы, балансировка нагрузки, физика плазмы, встречные пучки, ускорители частиц
Короткий адрес: https://sciup.org/147160525
IDR: 147160525
Список литературы Параллельный алгоритм решения задач динамики заряженных частиц с учетом балансировки вычислительной нагрузки
- Вшивков, В. А. Трехмерное моделирование динамики ультрарелятивистских пучков заряженных частиц: особенности вычисления начальных и граничных условий/В.А. Вшивков, М.А. Боронина//Математическое моделирование. -2012. -Том 24, №2. -С. 67-83.
- Хокни, Р. Численное моделирование методом частиц./Хокни Р., Иствуд Дж. -М.: Мир, 1962
- Березин, Ю.А. Метод частиц в динамике разреженной плазмы./Березин Ю.А., Вшивков В.А. -Новосибирск, «Наука», 1980.
- Власов, А.А. Теория многих частиц./Власов А.А. -М.-Л., ГИТТЛ, 1950, 348 с.
- Langdon, A.B. Electromagnetic and relativistic plasma simulation models/Langdon A.B, Lasinski B.F.//Meth. Comput. Phys. -1976. -Vol. 16. -P. 327-366.
- Villasenor, J. Rigorous charge conservation for local electromagnetic field solver/Villasenor J., Buneman O.//Computer Phys. Comm. -1992. -Vol. 69. -P. 306-316.
- Dimov, G.I. Feasible scenario of startup and burnup of fusion plasma in ambipolar D-T reactor/Dimov G.I.//Transactions of Fusion Science and Technology. -2011. -Vol. 59, No.1T. -P. 208-210.
- Birdsall, C.K. Particle-in-Cell Charged-Particle Simulation Plus Monte Carlo Collisions With Neutral Atoms, PIC-MCC/Birdsall C.K.//IEEE Trans. Plasma Sci. -1991. Vol. 19, No. 2. -P. 65-83.
- C. Rimbault. GUINEA-PIG: A tool for beam-beam effect study//EUROTeV workshop. -2006. -Vol. Daresbury, 26-27 April.
- Anderson, E. B. ODYSSEUS: A Dynamic Strong-Strong Beam-Beam Simulation for Storage Rings/E. B. Anderson, T. I. Banks, J. T. Rogers//International Computational Accelerator Physics Conference. -1998.
- Bassetti, M. Closed Expression for the Electric Field of a Two-Dimensional Gaussian Charge/M. Bassetti, G. Erskine//CERNISR-ISR-TH/80-06. -1980.
- Kabel, A. A Multi-bunch, Three-dimensional, Strong-strong Beam-beam Simulation Code for Parallel Computers/A. Kabel, Y. Cai.//9th European Particle Accelerator Conference. -2004.
- Qiang, Ji. Parallel Strong-Strong/Strong-Weak Simulations of Beam-Beam Interaction in Hadron Accelerators/Ji Qiang, Miguel Furman, Robert D. Ryne, Wolfram Fischer, Tanaji Sen, Meiqin Xiao//AIP Conference Proceedings. -2003. -Vol. 693. -P. 278-281.
- Андрианов А.Н., Ефимкин К.Н. Подход к параллельной реализации метода частиц в ячейках//Препринты ИПМ им. М.В.Келдыша. 2009. № 9. 20 с. URL: http://library.keldysh.ru/preprint.asp?id=2009-9
- Берендеев, Е.А. Реализация эффективных параллельных вычислений при моделировании больших задач физики плазмы методом частиц в ячейках/Берендеев Е.А., Ефимова А.А.//Мат. междунар. конф. «Параллельные вычислительные технологии». Новосибирск, 2012. -C. 380-385.
