PiCOPIC: 2.5-D particle-in-cell code, optimized for simulation of beam-plasma interactions

Abstract

Original code optimized forsimulation of interactions between plasma and charged particles beams and bunches, based on particle in cell method described. The code is electromagnetic and fully relativistic with 2.5D axial symmetric geometry. Binary coulomb particle collisions are taken into account. The code is fully parallelized and designed for computer systems with shared memory. Ability to extend supported platforms to systems with distributed memory (like computer clusters or grids) is embedded into code architecture.

Описаний оригінальний код для моделювання взаємодії електронних згустків із плазмою, заснований на методі крупних частинок. Код електромагнітний, повністю релятивістський, виконаний у 2,5-вимірній, аксіально-симетричнії геометрії. Враховуються парні кулонівські зіткнення заряджених частинок. Дизайн коду повністю паралельний для запуску на комп’ютерних системах зі спільною пам’яттю. В архітектуру коду закладена можливість розширення підтримуваних платформ на системи з розподіленою пам’яттю (обчислювальні кластери або ґріди).

Описан оригинальный код для моделирования взаимодействия электронных сгустков и пучков с плазмой, основанный на методе крупных частиц. Код электромагнитный, полностью релятивистский, выполнен в 2,5- мерной аксиально-симметрической геометрии. Учитываются парные кулоновские столкновения заряженных частиц. Дизайн кода полностью параллельный для запуска на компьютерных системах с общей памятью. В архитектуру заложена возможность расширения поддерживаемых платформ на системы с распределенной памятью (вычислительные кластеры или гриды).