Прогноз параметров плазмы в спиральном магнитном поле на основе моделирования и анализ точности численного решения

Рассматривается начально-краевая задача для функции распределения и потенциала электрического поля. Разработаны и апробированы тесты с аналитическим решением. В процессе расчётов анализируются численный шум, сохранение заряда и колебания энергии, погрешности вычисления функции распределения, скорости, плотности и выполнение уравнения Власова. В исследовании представлена новая математическая модель переноса плазмы в спиральном магнитном поле. Удержание плазмы происходит благодаря импульсу от магнитного поля с винтовой симметрией. Математическая модель основана на стационарном уравнении переноса плазмы в аксиально-симметричной постановке. Модель использует экспериментальные данные установки BETA, созданной в ИЯФ им. Г.И. Будкера СО РАН. Результаты моделирования подтвердили эффект удержания. Были получены зависимости характеристик вещества от глубины гофрировки магнитного поля, диффузии и потенциала плазмы. Математическая модель разработана для прогнозирования параметров удержания плазмы в установках со спиральным магнитным полем. Верификация кодов для математического моделирования включает тест на точность. Представлены разработанные тесты для кодов на основе PIC-метода с использованием качественных решений.