2.3.1.3 Twoquick

Twoquick est un code PIC ^2.20 2.5D développé à l'université du Nouveau-Mexique. Comme les autres codes PIC , Twoquick s'applique à des plasmas de basses densités. En effet, le plasma est modélisé sous forme d'un ensemble de particules, définies par une masse, une charge et une vitesse. Chaque particule élémentaire peut être en fait une `` macro particule '', c'est à dire représenter un ensemble de particules physiques de paramètres suffisamment proches. La macro particule est représentative d'une population de particules chargées dans l'espace des phases. Évidemment, plus la dispersion en vitesse est forte, plus le nombre de particules nécessaire à une bonne modélisation devient élevé.

Ces particules sont soumises, via l'équation de NEWTON-LORENTZ, à l'influence de champs (électrique, magnétique ...) connus en un ensemble de points limités, c'est à dire connus sur un certain maillage. Ces champs satisfont aux équations de MAXWELL.

Le calcul est itératif, d'un pas de temps $t$ au pas de temps $t+dt$:

1. intégration des équations du mouvement afin de calculer une nouvelle position pour la particule en fonction des forces qui lui sont appliquées ;
2. perte ou gain éventuel de particules sur les bords du domaine maillé ;
3. pour certains codes, altération éventuelle de la vitesse de la particule par collisions sur des neutres (modèle de MONTE-CARLO) ;
4. passage des coordonnées $(\overrightarrow{x},\, \overrightarrow{v})$ aux coordonnées $(\rho,\, \overrightarrow{j})$^2.21 ;
5. intégration des équations des champs sur le maillage ;
6. mise à jour des forces appliquées aux particules en fonction des champs nouvellement re-calculés ;

Ce processus recommence ensuite au pas de temps suivant, et ce jusqu'à la fin de la simulation^2.22.

Notes

...simulation!PIC^2.20

vient de l'anglais Particle In Cell.

...#tex2html_wrap_inline5508#^2.21

Bien sûr, $\rho$ représente la densité et $\overrightarrow{j}$ la densité de courant.

... simulation^2.22

Pour de plus amples précisions sur les codes PIC , se réfèrer à [90] ou plus spécifiquement à [7, chapitre 11] qui introduit les grands principes de ces codes.