强激光与粒子束

作者：孟雪松, 李光荣, 赵振国, 燕朝叙, 张玲玉,

关键词：系统电磁脉冲, 腔体内电磁脉冲, 三维并行全电磁粒子方法, Particle-in-Cell方法,

X射线辐照飞行器等腔体在其内部产生的腔体内电磁脉冲，会干扰其内部电子系统的正常工作，进而影响飞行器的运行和生存。介绍一种三维并行全电磁粒子方法，用于模拟X射线辐照腔体在其内部产生的瞬态电磁脉冲响应。在这一数值方法中，时域有限差分方法和Particle-in-Cell方法用来求解瞬态电磁场的产生和带电粒子运动之间的耦合关系，有效电流分配方法用来计算瞬态电磁场产生的源项。该方法基于JASMIN并行框架实现，可模拟含数亿网格和数亿粒子的三维腔体结构的内电磁脉冲响应，且具备大规模并行的优势。用这一方法来模拟圆柱腔体在X射线辐照下的腔体内电磁脉冲响应，其计算结果与文献结果吻合较好，验证了算法的有效性和正确性。

来源：2021年第12期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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