Simulation N-Corps d''un plasma

La simulation N-Corps d'un plasma consiste à calculer l'interaction coulombienne mutuelle entre N particules chargées. Pour cela, une modification d'un algorithme de type "code en arbre", déjà utilisé avec succès dans le cas gravitationnel, est proposée. Deux champs d'applications pour lesquels cette technique est particulièrement bien adaptée sont développés. Tout d'abord les problèmes d'expansion de plasma dans le vide. Dans ce genre de simulations, certaines zones peuvent avoir un comportement hydrodynamique pendant que d'autres sont fortement hors équilibre. Cette difficulté ajoutée à la problématique de l'interface plasma-vide, rend ce phénomène impossible à étudier à l'aide des techniques de simulation courantes (e.g. codes MHD, Vlasov, Fokker-Planck,...). L'autre champ d'application est celui de la simulation des plasmas modérément ou fortement couplés qui concerne de nombreux plasmas de laboratoire, mais également des plasmas astrophysiques, tels que, par exemple, la zone convective du Soleil. Dans ces plasmas, les collisions "binaires proches" entre charges ne peuvent pas être négligées et la technique N-Corps y est parfaitement adaptée.

Autorentext

Arnaud Beck, docteur en astrophysique, a travaillé sur les techniques de simulation N-Corps des plasmas à l''observatoire de Paris. Il travaille actuellement sur les simulations numériques de sources de rayonnements X par interaction laser-plasma au CEA.

Klappentext

La simulation N-Corps d''un plasma consiste à calculer l''interaction coulombienne mutuelle entre N particules chargées. Pour cela, une modification d''un algorithme de type "code en arbre", déjà utilisé avec succès dans le cas gravitationnel, est proposée. Deux champs d''applications pour lesquels cette technique est particulièrement bien adaptée sont développés. Tout d''abord les problèmes d''expansion de plasma dans le vide. Dans ce genre de simulations, certaines zones peuvent avoir un comportement hydrodynamique pendant que d''autres sont fortement hors équilibre. Cette difficulté ajoutée à la problématique de l''interface plasma-vide, rend ce phénomène impossible à étudier à l''aide des techniques de simulation courantes (e.g. codes MHD, Vlasov, Fokker-Planck,...). L''autre champ d''application est celui de la simulation des plasmas modérément ou fortement couplés qui concerne de nombreux plasmas de laboratoire, mais également des plasmas astrophysiques, tels que, par exemple, la zone convective du Soleil. Dans ces plasmas, les collisions "binaires proches" entre charges ne peuvent pas être négligées et la technique N-Corps y est parfaitement adaptée.