Моделирование на суперЭВМ динамики плазменных электронов в ловушке с инверсными магнитными пробками и мультипольными магнитными стенками
Берендеев Е.А., Иванов А.В., Лазарева Г.Г., Снытников А.В.

Рассмотрена задача моделирования динамики плазменных электронов в ловушке с инверсными магнитными пробками и мультипольными магнитными стенками. Модель построена на основе модифицированного метода частиц в ячейках. Сложный характер исследуемых процессов и необходимая высокая точность потребовали разработки параллельного алгоритма, позволяющего за разумное время рассчитывать траектории миллиардов частиц. Для равномерной и полной загрузки вычислительных узлов выполнена смешанная эйлерово-лагранжева декомпозиция с учетом динамического шага по времени. Такой подход позволяет достичь высокой масштабируемости параллельного алгоритма и существенно ускорить вычисления. Работа выполнена при поддержке Интеграционного проекта СО РАН № 105 и грантов РФФИ (коды 11–01–00178, 11–01–00249, 12–07–00065). Статья рекомендована к публикации Программным комитетом Международной научной конференции "Параллельные вычислительные технологии" (ПаВТ-2013; http://agora.guru.ru/pavt2013).

Ключевые слова: метод частиц в ячейках, параллельное программирование, моделирование физических процессов, физика плазмы

Название статьи, аннотация и ключевые слова на английском языке

Берендеев Е.А., инженер-исследователь, e-mail: evgeny.berendeev@gmail.com; – Институт вычислительных технологий СО РАН (ИВТ СО РАН), просп. Лаврентьева, 6, 630090, г. Новосибирск;
Иванов А.В., ст. науч. сотр., e-mail: a.v.ivanov@inp.nsk.su; – Институт ядерной физики СО РАН (ИЯФ СО РАН), просп. Лаврентьева, 11, 630090, г. Новосибирск;
Лазарева Г.Г., науч. сотр., e-mail: lazareva@ssd.sscc.ru;   Снытников А.В., науч. сотр., e-mail: snytav@ssd.sscc.ru – Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН (ИВМиМГ СО РАН), просп. Лаврентьева, 6, 630090, г. Новосибирск