ملخص
البلازما عبارة عن غاز متأين يحتوي على جزيئات موجبة وسالبة الشحنة (الأيونات والإلكترونات). إحدى الطرق الواعدة لتوليد الكهرباء عن طريق الاندماج النووي تستخدم مفاعلات توكاماك المملوءة ببلازما شديدة الحرارة، على غرار ما يحدث داخل الشمس. يعمل المجال المغناطيسي القوي على إبقاء البلازما بعيدًا عن جدران المفاعل. وهذا يوضح أهمية محاكاة البلازما في مجال كهرومغناطيسي.
أحد الأساليب هو استخدام طرق الجسيمات: كتابة معادلات حركة الجسيمات داخل البلازما وربطها بمعادلات ماكسويل للمجال الكهرومغناطيسي. الطريقة القياسية لهذا لها دقة معتدلة فقط (وهي من الدرجة الثانية). أثبتت الأبحاث السابقة حول الطرق العددية لحل هذه المعادلات التفاضلية أنه من الممكن تحسين الدقة في الوقت المناسب، ولكن للحصول على أقصى استفادة من ذلك، يجب أيضًا تحسين الدقة في الفضاء.
الهدف من هذا المشروع هو تنفيذ طريقة ذات دقة مكانية عالية، ودمجها مع مقياس الوقت الدقيق الخاص بنا، واختبار الخوارزمية المدمجة لمعرفة الظروف التي تكون فيها الدقة المحسنة مفيدة. يتطلب هذا المشروع بعض المعرفة المسبقة بالطرق العددية لكل من المعادلات التفاضلية العادية والجزئية ومهارات برمجة قوية. هناك حاجة أيضًا إلى الاهتمام بفيزياء البلازما والحوسبة عالية الأداء.
