Численное моделирование динамики плазмы в осесимметричных магнитных ловушках-мишенях

Построена комбинированная численная модель с применением кинетического и вероятностного подходов для описания нелинейной динамики многокомпонентной плазмы в ловушке-мишени. Для расчёта плотности тока в цилиндрической системе координат предложен метод точного согласования вычислений плотности тока и плотности заряда через разностный аналог уравнения неразрывности. Разработан метод балансировки вычислительной нагрузки для параллельных вычислений с эйлерово-лагранжевой декомпозицией области, позволяющий эффективно рассчитывать движение заряженных частиц в магнитных полях сложной геометрии. С помощью вычислительных экспериментов получены численные оценки распределения плотности плазмы в ловушке, а также рассчитан ток плазмы на стенки и торцы. Показано, что магнитная ловушка со слабым продольным магнитным полем и инверсными магнитными пробками позволяет добиться малого потока плазмы, обеспечивая высокую эффективность удержания плазмы.