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P: Plasmaphysik
P 1: Theorie I
P 1.3: Vortrag
Montag, 3. März 1997, 14:30–14:45, P 206
Tree Code – Simulationen zur Plasmabildung mittels ultrakurzer Laserpulse — •R. Schneider — Theoretische Quantenelektronik (TQE), Institut für Angewandte Physik, Technische Hochschule Darmstadt, Hochschulstr. 4a, D-64289 Darmstadt
Die Simulationstechnik des Tree Codes [1][2], die vor allem in der Astrophysik angewandt wird, hat seit einigen Jahren auch den Weg in die Plasmaphysik gefunden. Der Tree Code ist ein Teilchenalgorithmus, der den Rechenaufwand für N Teilchen von N2 auf NlogN reduziert. Die Stärke dieser Simulationstechnik liegt in der exakten Behandlung von Stößen, dynamischer Abschirmung und Mehrteilchenkorrelationseffekten. Die Auflösung der kollektiven Ladungsabschirmung gelingt für Dichten ne[cm−3]>1017Te3[eV]/N2. In dieser Arbeit werden die Prozesse der Ionisierung und Heizung der Materie unter Einfluß eines ultrakurzen intensiven Laserpulses diskutiert. Die Feldionisation kann ab Laserintensitäten von 1016W/cm2 in guter Näherung klassisch behandelt werden [3]. Durch Annahme einer endlichen Energiebreite des atomaren Grundzustands wird Tunnelionisation berücksichtigt. Die Simulation liefert ein Szenario der Plasmaentstehung, welche mit Hilfe einfacher analytischer Modelle quantitativ verglichen wird.
[1] A. W. Appel, J. Sci. Stat. Comput. 6, pp. 85-103 (1985)
[2] J. Barnes, P. Hut, Nature 324, pp. 446-449 (1986)
[3] S. Augst, D.D. Meyerhofer,D. Strickland and S.L. Chin, J. Opt. Soc. Am. B 8, pp. 858 (1991)