Entwicklung und Optimierung verschiedener Geräte und Prozesse

geworden. In PIC-Simulationen werden Teilchen wie Elektronen und Ionen als diskrete Einheiten modelliert, die sich in kontinuierlichen Feldern bewegen, die auf einem Berechnungsnetz berechnet werden. Die Bewegung der einzelnen Teilchen wird auf der Grundlage ihrer Wechselwirkungen mit anderen Teilchen und elektromagnetischen Feldern berechnet. Die Eigenschaften der einzelnen Teilchen, wie ihre Masse, Ladung und Position, werden in Arrays gespeichert. Die Teilchen werden mit Hilfe numerischer Integrationstechniken in der Zeit bewegt. Einer der wichtigsten Schritte in einer PIC-Simulation ist die Ablagerung von Ladungen auf dem Gitter. Die Ladungsdeposition erfolgt, indem die Ladung jedes Teilchens den Gitterpunkten zugewiesen wird, die es umgeben. Dies geschieht mit Hilfe einer Gewichtungsfunktion, die die Ladung auf mehrere Gitterpunkte verteilt. Die Ladungsdichte auf dem Gitter wird dann zur Berechnung der elektrischen und magnetischen Felder verwendet. Nach der Berechnung des elektromagnetischen Feldes wird die Feldstärke auf die Position jedes Teilchens interpoliert und die wirkende Lorentzkraft berechnet. Infolgedessen erfährt jedes Teilchen die entsprechende elektromagnetische Beschleunigung.