کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4964340 1447804 2017 6 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A fast parallel 3D Poisson solver with longitudinal periodic and transverse open boundary conditions for space-charge simulations
ترجمه فارسی عنوان
یک حلقه موازی سه بعدی پواسون با شرایط مرزی بازه طولی و عرضی برای شبیه سازی فضا
کلمات کلیدی
حل کننده پواسون، روش اختلاف معادله طیفی، شرایط مرزی دوره ای و باز،
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه شیمی شیمی تئوریک و عملی
چکیده انگلیسی
A three-dimensional (3D) Poisson solver with longitudinal periodic and transverse open boundary conditions can have important applications in beam physics of particle accelerators. In this paper, we present a fast efficient method to solve the Poisson equation using a spectral finite-difference method. This method uses a computational domain that contains the charged particle beam only and has a computational complexity of O(Nu(logNmode)), where Nu is the total number of unknowns and Nmode is the maximum number of longitudinal or azimuthal modes. This saves both the computational time and the memory usage of using an artificial boundary condition in a large extended computational domain. The new 3D Poisson solver is parallelized using a message passing interface (MPI) on multi-processor computers and shows a reasonable parallel performance up to hundreds of processor cores.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computer Physics Communications - Volume 219, October 2017, Pages 255-260
نویسندگان
,