Разработка экономичного алгоритма расчета напряженности магнитного поля в плазменной ловушке

При моделировании поведения плазмы в открытой магнитной ловушке, имеющей вид цилиндра, необходимо найти напряженность начального магнитного поля. В статье предложен алгоритм расчета двухмерной (r,z) конфигурации магнитного поля, которое имеет необходимое значение напряженности в центре камеры и заданное пробочное отношение. Задача сводится к решению эллиптического уравнения. В начале расчета задается расположение токовых катушек и произвольное значение токов в них. Равенство нулю радиальной компоненты магнитного поля на торцах цилиндра приводит к нулевым граничным условиям для нормальных производных векторного потенциала. Это позволяет заменить искомую функцию на другую, для которой на торцах камеры заданы нулевые граничные условия. Разработанный алгоритм для нахождения векторного потенциала комбинирует два метода: преобразование Фурье и метод прогонки, что позволяет уменьшить количество операций для решения поставленной задачи. Для того чтобы получить необходимые значения напряженности магнитного поля в центре камеры и пробочного отношения производится коррекция решения.