In plasma edge simulation of a nuclear fusion reactor, a coupled partial differential equation/kinetic description is required, which is usually solved with a coupled finite-volume/Monte Carlo method. Different procedures have been proposed to estimate the source terms in the finite volume part that appear from the Monte Carlo part of the simulation. In this paper, we present a systematic (analytical and numerical) comparison of the variance and computational cost of a coherent set of such estimation procedures. We perform a study of the expected statistical error and computational cost of these estimation procedures as a function of the model parameters, revealing a non-trivial dependence of the optimal choice of estimator on these parameters. We consider simulations with realistic scattering and also show the dependence of the optimal estimator on the problem parameters in this case. We furthermore extend our analysis from mass source estimation to momentum source estimation, showing that the different estimation procedures prevail for both quantities of interest.
核融合炉のプラズマ端部シミュレーションでは、連成偏微分方程式/運動論的記述が必要であり、これは通常、連成有限体積/モンテカルロ法によって解かれる。モンテカルロ部分のシミュレーションから現れる有限体積部分のソース項を推定するために、異なる手順が提案されている。本論文では、そのような推定手順の整合的な集合について、分散と計算コストの系統的（解析的および数値的）比較を示す。我々は、これらの推定手順の期待統計誤差と計算コストをモデルパラメータの関数として調べ、推定器の最適な選択がこれらのパラメータに非自明に依存することを明らかにする。我々は、現実的な散乱を伴うシミュレーションを考慮し、その場合の最適推定器の問題パラメータへの依存性も示す。さらに、我々の解析を質量ソース推定から運動量ソース推定へ拡張し、両方の関心量に対して異なる推定手順が有効であることを示す。