Bruce M. Boghosian波士顿大学计算科学中心
纯电子等离子体可以在静电和磁场作用下被限制在圆柱对称的潘宁陷阱中。实验已经实现了高达10^10个粒子/cm^3的密度和高达10^4秒的约束时间。在过去的十年中，人们认识到这样的等离子体具有非圆柱对称的平衡。控制这种平衡的稳定性和约束时间的物理学还没有被很好地理解。
在这项工作中，我们开发了一个数据并行（CM Fortran）细胞内粒子代码来模拟这样的等离子体，以更好地理解它们的动力学行为。代码将粒子的电荷散射到极坐标网格上，求解网格上电场的泊松方程，将电场值聚集回粒子位置，最后根据运动导向中心方程推进粒子位置。
阵列混叠、排序和分段扫描操作用于在散射之前对同一网格单元的电荷贡献进行预组合，以减少数据路由器中的拥塞，特别是在粒子密度强烈不均匀的通常情况下。泊松解使用快速傅里叶变换和连接机科学软件库（CMSSL）中的三对角线求解器完成。
实验参数（序列2）
径向网格点：256角网格点：256粒子数：131072初始模式数：18初始模式振幅：0.002时间步长增量：0.01每帧时间步长：10
视频序列
静态图像
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硬件：波士顿大学Thinking Machines Corporation CM-5上的16处理器分区。软件：CM Fortran， C*, CMX11。图形编程和视频制作：Erik Brisson，波士顿大学科学计算和可视化组。音乐：理查德·康奈尔，波士顿大学艺术学院。致谢：感谢Ronsun Chu和Jonathan Wurtele为开发细胞内粒子模型所做的工作，以及科学计算和可视化小组的Roger Frye为编程提供的帮助。