6.8. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ВЫХОДНЫХ ДАННЫХ В ЕМ1 И EM1BND

Как и программа электромагнитные коды строят выходные графики фазового пространства, различные полевые величины (электростатические и электромагнитные) и источники как функции координаты, а также как изменение различных видов энергии во времени. Кроме того, коды строят распределение локальной температуры для каждого сорта частиц, энергию гармоник Фурье электростатического поля и приходящих в систему справа и слева электромагнитных полей.

Для вычисления значения локальной температуры сначала рассчитывается значение средней колебательной скорости в каждом узле сетки. Усреднение скоростей проводится по всем частицам, которые удалены от узла сетки не более чем на половину размера ее ячейки. Случайные или тепловые значения скоростей этих частиц равны разности между полной и колебательной скоростями, вычисленной по релятивистской формуле (6.14), и используются для вычисления релятивистской кинетической энергии каждой частицы. Усреднение этих энергий по всем частицам в интервале дает локальную тепловую энергию, приходящуюся на одну частицу, и это значение относится к узлу сетки

Энергия электростатических мод вычисляется с использованием гармоник Фурье электростатического потенциала определяемых на промежуточном этапе решения уравнения Пуассона. Программы строят графики зависимости энергии каждой моды от времени.

Как уже упоминалось выше, величины являются обычными электромагнитными полями, падающими на систему справа и слева только в вакуумных промежутках, окружающих плазму в В коде запоминаются величины на каждом шаге по времени и проводится их анализ Фурье через шагов: на интервале от до

Рис. 6.4. Описание движения частиц с помощью отражения- на левой границе в коде : 1 - траектория без отражения, 2 — с отражением; заштрихованная область — стенка

от до В итоге получается частот, включая от минимальной ненулевой или фундаментальной частоты до максимальной Так как частота и волновое число в вакууме связаны дисперсионным соотношением то мы получаем фундаментальное волновое число и максимальное его значение Таким образом, методы диагностики могут различать моды с максимальной длиной волны которая в зависимости от отношения может быть больше или меньше длины системы Используемый метод быстрого анализа Фурье требует, чтобы было целой степенью 2.

Ниже приводится полный список выходных графиков:

фазовое пространство:

функции распределения:

электростатические поля:

электромагнитные поля:

источники поля:

температура каждого сорта частиц:

энергия полей: в зависимости от времени;

энергия мод полей: — для каждой моды в зависимости от времени, зависимости от номера;

усредненный дрейфовый момент для каждого сорта частиц: