Реализация метода частиц-в-ячейках на неструктурированных сетках для численного моделирования плазменных устройств

Рассмотрены методы и алгоритмы, положенные в основу компьютерной программы, реализующей осесимметричный электростатический вариант метода частиц-в-ячейках на неструктурированных треугольных сетках. В рамках представленной реализации уравнение Пуассона аппроксимируется с использованием метода конечного объема. Для решения дискретного аналога уравнения Пуассона используется многосеточный метод. Для расчета траекторий заряженных частиц применяется нерелятивистский метод Бориса. Обсуждаются методы интерполяции электростатических полей на неструктурированных сетках и определения плотности заряда в расчетной области. Отдельное внимание уделяется обсуждению особенностей реализации указанных методов в осесимметричной геометрии. Разработанный компьютерный код тестируется на примере задачи о плоском диоде, работающем в режиме пространственного заряда.