Wechselwirkungen geladener Teilchen Wellen in Weltraumplasmen

Dieses Buch widmet sich der Untersuchung der Wechselwirkungen von geladenen Teilchen in Weltraumplasmen. Diese spielen eine entscheidende Rolle bei vielen im Weltraum beobachteten Phänomenen, wie z. B. Aurora, Sonnenwind, kosmische Strahlung und vielen anderen. Für die Simulation wurde die PIC-Methode (Particule In Cell) verwendet, die als erste Methode gilt, die historisch für die Simulation der Vlasov-Maxwell- oder Vlasov-Pisson-Gleichungen entwickelt wurde (Kopplung einer Partikelmethode für Vlasov und einer Gittermethode für Poisson oder Maxwell). Das Prinzip der Methode besteht darin, die Verteilungsfunktion durch eine Menge von Makropartikeln zu diskretisieren, die zum Anfangszeitpunkt eine Realisierung des mit der ursprünglichen Verteilungsfunktion verbundenen Wahrscheinlichkeitsgesetzes darstellen. Auf diese Weise konnten nichtlineare Prozesse und grundlegende mikrophysikalische Prozesse in Weltraumplasmen wie elektrostatische Wärmeschwankungen, Prozesse aufgrund elektrostatischer Instabilität und der Zwei-Elektronenfluss-Instabilität (ESW oder electron stationnary waves) verstanden werden.