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畢業論文 脈沖星磁層結構的數值模擬研究

  • 簡介:畢業論文-脈沖星磁層結構的數值模擬研究,共60頁,20894字,中文摘要,我們在相對論性磁流體無力近似的框架下,采用含時演化模擬的方法來研,究脈沖星磁層的結構。我們基于 Kalapotharakos 和 Contopoulos 的程序,用 MPI,并行接口庫實
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適用專業:物理學
適用年級:大學
論文編號:204322

論文簡介:

畢業論文-脈沖星磁層結構的數值模擬研究,共60頁,20894字
中文摘要
我們在相對論性磁流體無力近似的框架下,采用含時演化模擬的方法來研
究脈沖星磁層的結構。我們基于 Kalapotharakos 和 Contopoulos 的程序,用 MPI
并行接口庫實現了高性能的并行計算程序。我們計算了脈沖星磁場為通常的偶
極磁場的情況,以此來測試我們的程序,得到的結果與現有的模擬相同。然后
我們更進一步考慮了脈沖星的磁場為其他物理上也很有可能的磁場構型的情況,
比如多極勢場或帶有電流的無力磁場。我們將給出這些情況下的穩態解,并且
討論它們可能的物理效應。
關鍵詞:脈沖星;磁場;相對論性磁流體無力近似


目錄
第 1 章 引言 .. 1
第 2 章 物理模型和數值方法 .. 4
2.1 無力假設下的脈沖星磁層的電動力學. 4
2.2 數值方法 6
第 3 章 數值模擬的結果 ... 8
3.1 對已有的數值模擬結果的驗證...... 8
3.1.1 軸對稱情形 ...... 8
3.1.2 脈沖星磁軸與旋轉軸存在一定夾角的情形 ..11
3.1.3 更高分辨率的模擬 ...... 14
3.2 脈沖星的磁場不是偶極場的情形 15
3.2.1 脈沖星磁場為多極勢場的情形  15
3.2.2 脈沖星表面附近為帶有電流的非相對論無力磁場的情形 ..... 19
第 4 章 結論  22
插圖索引 ...... 23
參考文獻 ...... 24
致謝  26
聲明  27
附錄A 外文資料的書面翻譯.. 28
A.1 無力模型下隨時間變化的脈沖星磁層:平行轉子和斜轉子 .... 28
A.1.1 引言 . 28
A.1.2 數值方法  28
A.1.3 磁軸與旋轉軸重合時的脈沖星磁層 ..... 30
A.1.4 斜轉子的磁層 ...... 32
A.2 無力近似下脈沖星磁層中的電荷和電流 . 35
書面翻譯對應的原文索引 ..... 39
附錄B 脈沖星磁層結構數值模擬所用程序的說明. 40
B.1 數值方法 .... 40
B.2 并行算法 .... 44
附錄C 共轉系與實驗室系的物理量換算關系 . 48


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  • 畢業論文-脈沖星磁層結構的數值模擬研究
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