Home Kontakt Forschungsthemen Publikationen Vorlesungen Master Bachelor Besucher Links

 

 

 

 

 

 

 

 

Computersimulation von Plasmen

 

 

 

 

Wellenbrechen nichtlinearer Plasmaschwingungen. Die maximale Teilchengeschwindigkeit der Anfangsstörung ist gleich der doppelten Phasengeschwindigkeit der Welle. Die Abbildung zeigt die Teilchenbewegung im Phasenraum über 5 Plasmaperioden. Die Welle bricht, wenn sich die Bahnen benachbarter Teilchen im Ortsraum überschneiden. Dabei überqueren Teilchen im Phasenraum die Separatrix zwischen gebundenen und freien Teilchen (PIC-Simulation von A. Bäuerle im WS 06/07).

 

Zielgruppe:


Hauptstudium mit Physik als Haupt- oder Nebenfach; Promotionsstudium Physik; Ergänzung zur Lasertechnik; Grundkenntnisse in Mechanik und Elektrodynamik.

Turnus:  Angebot laut Vorlesungsverzeichnis (VÜ2)

Kurzbeschreibung:

Die Veranstaltung umfasst kurze Einführungen in Aufgabestellungen aus der Plasmaphysik, Anleitungen zu den numerischen Methoden und praktische Übungen am PC. Ziel ist eine Einführung in die numerischen Methoden der Plasmaphysik und deren Programmierung. Dabei sollen typische Arbeitsschritte erlernt werden, z.B. Aufstellen und Skalieren der Grundgleichungen, Anwendung eines numerischen Algorithmuses, Programmentwicklung, Grafische Darstellung der Daten, Validierung und physikalische Interpretation der Ergebnisse.

Numerische Methoden: Nullstellenberechnung, Interpolation und Extrapolation, Numerische Differentiation und Integration von Funktionen, Diskrete Fouriertransformation (FFT), Integration gewöhnlicher Differentialgleichungen, Lagrangemethode in der Hydrodynamik, Plasmasimulation nach der Particle-in-Cell-Methode.

Physikalische Anwendungen: Gleichgewichtsionisation, Debye-Abschirmung, Einzelteilchenbewegung, Verdünnungswellen, Stoßwellen, Wärmewellen, Plasmaschwingungen, Zweistrominstabilität.

Skriptum:

Vorlesungsskriptum WS 00/01

Datei

Inhalt

Stand

Änderungshinweise

.pdf

Vorlesungsskriptum 20.11.03 Kap.1-2.1: aus WS 00/01
Kap.2.2: Überarbeitung

Übungen: WS 06/07 WS 00/01 

 

   Author:  kull@ilt-extern.fraunhofer.de     |    Datum:  23.02.07  |Physik  |         Zugriffszähler