Как выяснилось, расчет движения ионов в плазме под действием электрического поля теперь может занимать секунды. Российские физики из НИУ ВШЭ и МФТИ представили методы, которые в тысячи раз ускоряют моделирование движения тяжелых ионов в гелиевой плазме. Об этом 4 августа сообщила пресс-служба Высшей школы экономики. Об этом сообщает портал ТАСС.
Ранее для таких вычислений использовали метод Монте-Карло. На определение подвижности и констант скоростей реакций конкретного иона требовались часы. Авторы разработки — доцент Александр Пономарев и профессор Николай Александров — объединили и модифицировали классические подходы, получив набор простых аналитических формул.
Один из полученных методов рассчитан на мощные поля, другие дают точные результаты во всем диапазоне электрических полей. По словам Пономарева, теперь вычисления почти сводятся к калькулятору. Это приближает создание высокоэффективной медицины на основе плазменного воздействия и обработку семян для повышения урожайности.
Проверка показала: для кислорода и оксида азота в атмосферной плазме погрешность составляет 2–7% для точного алгоритма и около 10% для самого быстрого. Скорость реакций заряженных частиц также определяется достаточно точно. Поэтому новые формулы подходят для расчетов свойств плазмы как в устройствах, так и в природных средах.
Плазма востребована в термоядерных реакторах, ускорителях частиц, а также в быту: для обеззараживания, заживления ран, освещения и нанесения покрытий. Быстрые и точные расчеты помогают инженерам правильно применять ее во всех этих случаях.