PartikelinZelleVerfahren
Partikel-in-Zelle-Verfahren (PIC) ist eine numerische Methode zur Simulation von Plasmen, die kinetische Teilchen mit Feldsimulationen koppelt. Das Plasma wird durch eine diskrete Menge von Makro-Teilchen beschrieben, die Ladung und Masse tragen, während elektromagnetische Felder auf einem räumlichen Gitter berechnet werden.
Die Grundidee besteht darin, Ladung und Strom von den Partikeln auf das Gitter zu übertragen, das Feld
Typische Ablaufschritte umfassen: Initialisierung von Partikel- und Felddaten; Ladungs- und Stromdeposition; Lösung der Maxwell-Gleichungen (vollständiges elektromagnetisches
Varianten umfassen elektrostatistisches PIC und elektromagnetisches PIC, explizite und implizite Zeitintegration, sowie relativistische oder nicht-relativistische Ansätze.
Anwendungsfelder reichen von Grundlagenforschung in Plasmen über Laser-Plasma-Interaktionen, Raumplasmen, Inertialer Fusion bis hin zu Beschleuniger- und