Numerical modeling of axial solutions to some nonlinear problems

Authors

  • E.V. Chizhonkov

Keywords:

plasma oscillations
wake waves
axial solutions
finite difference method

Abstract

A number of «truncated» problems are formulated and numerically studied to model the axial solutions to the nonlinear systems of equations describing the spatial axially symmetric laser-plasma interactions. It is shown that the proposed approach is well-posed and numerically efficient. This work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (project N. 09-01-00625a).

New computational technologies

Downloads

Published

2010-06-24

Issue

Vol. 11 (2010): Issue 3.

Section

Section 1. Numerical methods and applications

Author Biography

E.V. Chizhonkov

Lomonosov Moscow State University,
Faculty of Mechanics and Mathematics
• Professor

References

  1. Днестровский Ю.Н., Костомаров Д.П. Математическое моделирование плазмы. М.: Наука, 1982.
  2. Боровский А.В., Галкин А.Л. Лазерная физика. М.: ИЗДАТ, 1996.
  3. Esarey E., Sprangle P., Krall J., Ting A. Overview of plasma-based acceleration concepts // IEEE Trans. on Plasma Science. 1996. 24. 252-288.
  4. Mora P., Antonsen T.M. Kinetic modelling of intense, short laser pulses propagating in tenuous plasmas // Phys. of Plasmas. 1997. 4. 217-229.
  5. Ахиезер А.И., Половин Р.В. К теории волновых движений электронной плазмы // ЖЭТФ. 1956. 30, № 5. 915-928.
  6. Dawson J.M. Nonlinear electron oscillations in a cold plazma // Phys. Review. 1959. 113, № 2. 383-387.
  7. Горбунов Л.М., Фролов А.А., Чижонков Е.В. О моделировании нерелятивистских цилиндрических колебаний в плазме // Вычислительные методы и программирование. 2008. 9, № 1. 62-69.
  8. Зайцев В.Ф., Полянин А.Д. Справочник по нелинейным обыкновенным дифференциальным уравнениям. М.: Факториал, 1997.
  9. Горбунов Л.М., Фролов А.А., Чижонков Е.В., Андреев Н.Е. Опрокидывание нелинейных цилиндрических колебаний плазмы // Физика плазмы. 2010. 36, № 4. 375-386.
  10. Самарский А.А., Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений. М.: Наука, 1978.
  11. Chizhonkov E.V., Frolov A.A., Gorbunov L.M. Modelling of relativistic cylindrical oscillations in plasma // Rus. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 2008. 23, № 5. 455-467.
  12. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. М.: Наука, 1987.
  13. Горбунов Л.М. Зачем нужны сверхмощные лазерные импульсы? // Природа. 2007. № 4. 11-20.
  14. Andreev N.E., Gorbunov L.M., Chizhonkov E.V. Numerical modelling of the 3D nonlinear wakefield excited by a short laser pulse in a plasma channel // Rus. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 1998. 13, № 1. 1-11.
  15. Chizhonkov E.V., Gorbunov L.M. Calculation of a 3D axial symmetric nonlinear wakefield // Rus. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 2007. 22, № 6. 531-541.
  16. Буланов С.В., Ямагива М., Есиркепов Т.Ж., Дылов Д.В., Каменец Ф.Ф., Князев Н.С., Кога Д.К., Кандо М., Уешима Ю., Саито К. и др. Ускорение электронного сгустка в режиме опрокидывания кильватерной волны // Физика плазмы. 2006. 32, № 4. 291-310.