ISSDE:基于第一性原理随机微分方程的碰撞等离子体隐式模拟

摘要：开发一种适用于求解含库仑碰撞等离子体随机微分方程(SDE)的第一性原理隐式模拟程序--Implicit Stratonovich Stochastic Differential Equations (ISSDE).该程序基于Fokker-Planck(FP)方程与Stratonovich SDE的等价性理论,通过精确求解Stratonovich SDE达到对FP方程的高效第一性原理计算的目标.ISSDE采用隐式格式保证求解的数值稳定性,同时可以保证粒子碰撞过程的能量守恒.ISSDE基于C++语言开发,具有标准接口和灵活的可扩展模组.通过模拟电子束在非磁化和磁化致密等离子体中的慢化过程验证ISSDE的正确性,并展示该程序在碰撞等离子体模拟中的应用.