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Original title:
Stochastic and Spectral Particle Methods for Plasma Physics
Translated title:
Stochastische und spektrale Teilchenmethoden für die Plasmaphysik
Author:
Ameres, Jakob
Year:
2018
Document type:
Dissertation
Faculty/School:
Fakultät für Mathematik
Advisor:
Sonnendrücker, Eric (Prof. Dr.)
Referee:
Sonnendrücker, Eric (Prof. Dr.); Lasser, Caroline (Prof. Dr.); Hesthaven, Jan S. (Prof., Ph.D.)
Language:
en
Subject group:
MAT Mathematik; PHY Physik
Keywords:
Particle-In-Cell, Particle-In-Fourier, Monte Carlo, Variance Reduction, Plasma Physics
Translated keywords:
Particle-In-Cell, Particle-In-Fourier, Monte Carlo, Varianzreduktion, Plasma Physik
TUM classification:
MAT 650d; PHY 570d
Abstract:
The Monte Carlo Particle-In-Cell (PIC) method couples a particle density to a grid-based field solver resulting in particle noise. This noise can be quantified by stochastic methods and also be reduced by variance reduction methods such as control variates. For plasma physics governed by few Fourier modes the gridless energy and momentum conserving Particle-in-Fourier (PIF) is introduced for the Vlasov-Maxwell system.
Translated abstract:
Das Monte Carlo Particle-in-Cell (PIC) Verfahren koppelt eine Teilchendichte an einen gitterbasierten Feldlöser, wodurch Teilchenrauschen entsteht. Dieses Rauschen lässt sich durch stochastische Methoden quantifizieren und durch Varianzreduktionsverfahren wie Control Variates reduzieren. Für durch wenige Fouriermoden charakterisierte Plasma-Physik wird das gitterfreie Particle-in-Fourier (PIF) präsentiert, welches Energie und Impuls des Vlasov-Maxwell Systems erhält.
WWW:
https://mediatum.ub.tum.de/?id=1395335
Date of submission:
19.10.2017
Oral examination:
16.03.2018
File size:
55672766 bytes
Pages:
304
Urn (citeable URL):
https://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:91-diss-20180316-1395335-1-3
Last change:
03.04.2018
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