AbstractSimulating the beam propagation in the reaction chamber is of great interest for heavy ion inertial fusion. Although results have already been obtained at Berkeley and Livermore, CA, using two-dimensional RZ electromagnetic particle-in-cell PIC) codes, developing a three-dimensional code allows the study of all parameters and geometries. Developing such a code on existing supercomputers required special care for the numerical techniques used. We present here the description of the three-dimensional electromagnetic PIC code that we developed at Orsay, including new numerical features: new outgoing-wave boundary algorithm; modified set of Maxwell equations; propagation of the discrepancy to the Poisson equation; dynamic grid following the beam; calculation of the initial values of the electromagnetic fields without a priori boundary values.
要旨：反応チャンバー内のビーム伝播のシミュレーションは、重イオン慣性核融合にとって大きな関心の対象である。カリフォルニア州バークレーとリバモアでは、二次元RZ電磁粒子インセル（PIC）コードを用いてすでに結果が得られているが、三次元コードの開発により、すべてのパラメータと形状の研究が可能になる。既存のスーパーコンピュータ上でそのようなコードを開発するには、使用される数値手法に特別な注意が必要であった。ここでは、オルセーで開発した三次元電磁PICコードの説明を提示する。これには、新しい数値的特徴が含まれる：新しい外向き波境界アルゴリズム、修正されたマクスウェル方程式のセット、ポアソン方程式への不一致の伝播、ビームに追従する動的グリッド、事前の境界値なしでの電磁場の初期値の計算。