自然科学研究機構 核融合科学研究所
ヘリカル研究部 基礎物理シミュレーション研究系

新しいシミュレーションモデル

多階層プラズマシミュレーションのための粗視化投影法

多階層性をもつ現象は、巨視的・微視的スケールの物理が結合しているため、そのまま計算機シミュレーションで再現することは非常に困難です。 これを克服するためEquation-free法と呼ばれる粗視化投影法のプラズマ分野への適用可能性を調べています。 この方法では、微視的な物理をシミュレートするアルゴリズム(PIC法など) を用いて得た短い時間間隔での巨視的な物理量の変動を長時間変動へと繰り返し外挿していくことで、 巨視的なプラズマの長時間ダイナミクスが決定されます。モーメント表現、累積分布関数、ウェーブレットなどの高次元(微視的)、 低次元(巨視的)位相空間間の情報変換法について分析を進めています。簡単な一次元非線形プラズマ現象を扱う原理検証研究から始めて、 最終的にはより現実的な核融合プラズマの多階層シミュレーションへ適用していく予定です。

参考文献
ISHIGURO Seiji and SKORIC Milos, M., "Equation-Free Coarse Grained Projective Integration Method for Multi-Scale Plasma Simulation", J. Plasma Fusion Res. Vol.85, No.9 (2009) pp593-596.

A. M. Maluckov, S. Ishiguro, and M. M. Skoric, "A Macro Projective IntegrationMethod in 2D Microscopic System Applied to Nonlinear Ion Acoustic Waves in a Plasma," COMMUNICATIONS IN COMPUTATIONAL PHYSICS Vol. 4, No. 3, pp. 556-574, 2008.

Milos M. SKORIC, Aleksandra MALUCKOV and Seiji ISHIGURO, "Primal Macro-Projective Integration Method for Multi-Scale Plasma Simulation", Plasma and Fusion Research, Volume 3, 021(2008).

Milos M. SKORIC, Aleksandra MALUCKOV and Seiji ISHIGURO; Erratum: “Primal Macro-Projective Integration Method for Multi-Scale Plasma Simulation” [Plasma Fusion Res. 3, 021 (2008)], Plasma and Fusion Research: Errata Volume 4, 056 (2009)



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