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Ta及Nanbu库仑碰撞模型数值对比研究

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王辉辉, 杨超, 刘大刚, 蒙林, 刘腊群, 夏蒙重. 2013: Ta及Nanbu库仑碰撞模型数值对比研究, 物理学报, 62(1): 274-280. doi: 10.7498/aps.62.015206
引用本文: 王辉辉, 杨超, 刘大刚, 蒙林, 刘腊群, 夏蒙重. 2013: Ta及Nanbu库仑碰撞模型数值对比研究, 物理学报, 62(1): 274-280. doi: 10.7498/aps.62.015206
shu
2013: Numerical comparison between Ta and Nanbu models of Coulomb collisions, Acta Physica Sinica, 62(1): 274-280. doi: 10.7498/aps.62.015206
Citation: 2013: Numerical comparison between Ta and Nanbu models of Coulomb collisions, Acta Physica Sinica, 62(1): 274-280. doi: 10.7498/aps.62.015206
shu

Ta及Nanbu库仑碰撞模型数值对比研究

  • 电子科技大学物理电子学院,成都,610054

Numerical comparison between Ta and Nanbu models of Coulomb collisions

  • 摘要: 深入研究库仑碰撞,对两种库仑碰撞模型-Ta模型与Nanbu模型在理论上进行了对比分析,详细阐述了两种模型中散射角大小的区别.在已有的采用Ta模型的全三维粒子模拟/蒙特长罗(PIC/MCC)算法基础上,采用Nanbu模型对电子间库仑碰撞计算模块重新进行了算法设计.分别应用Ta模型、Nanbu模型和无库仑碰撞的全三维PIC/MCC算法对国外热门负氢离子源JAEA 10A中的电子能量沉积进行了模拟分析.模拟结果与实验结果的对比分析发现:1)库仑碰撞使电子能量分布更接近于麦克斯韦分布；2)相对于传统的Ta模型,Nanbu模型的散射角考虑了多体碰撞的累加效果从而具有更高的期望值,按其模拟得到的电子温度具有更高的精度.这些为国内外学者设计相关算法指明了方向.
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出版历程
  • 刊出日期:  2013-01-15

Ta及Nanbu库仑碰撞模型数值对比研究

  • 电子科技大学物理电子学院,成都,610054

摘要: 深入研究库仑碰撞,对两种库仑碰撞模型-Ta模型与Nanbu模型在理论上进行了对比分析,详细阐述了两种模型中散射角大小的区别.在已有的采用Ta模型的全三维粒子模拟/蒙特长罗(PIC/MCC)算法基础上,采用Nanbu模型对电子间库仑碰撞计算模块重新进行了算法设计.分别应用Ta模型、Nanbu模型和无库仑碰撞的全三维PIC/MCC算法对国外热门负氢离子源JAEA 10A中的电子能量沉积进行了模拟分析.模拟结果与实验结果的对比分析发现:1)库仑碰撞使电子能量分布更接近于麦克斯韦分布；2)相对于传统的Ta模型,Nanbu模型的散射角考虑了多体碰撞的累加效果从而具有更高的期望值,按其模拟得到的电子温度具有更高的精度.这些为国内外学者设计相关算法指明了方向.

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