電磁粒子シミュレーションで
利用される境界条件について
国立極地研究所
岡田雅樹
オーロラの微細構造
周期境界条件における注意事項
Ex(0)  Ex( L)
Ex ( L)  Ex (0)   qdx  0
SLABモデルによるシミュレーション
拘束プラズマ境界条件で注意すべき基礎方程式
 ( x  L)  0   ( x  0)
（１）




(
x
)
2
x
（２）
2

p
p
Ex(0)  

b  
 b  Ex( L)  0
x 0
x 0
x L
（３）
固定境界条件の考え方
異なる媒質をつなぐ境界条件
媒質１
E n1
En 2
B n1
Bn 2
E p1
Ep 2
B p1
Bp 2
媒質2
隣り合う二つの媒質境界における
電界磁界の境界条件
En1  En 2  s
Ep1  Ep 2  0
Bn1  Bn 2  0
Bp1  Bp 2    Js
(8-1)
(8-2)
(8-3)
(8-4)
完全導体境界条件の考え方
SLABモデルの境界における粒子の取り扱い
吸収境界条件の原理
飛翔体プラズマ環境解析への応用
三角要素による離散化
4面体格子による離散化（２）
飛翔体近傍の格子形成
衛星近傍における電波の伝播実験
三次元非構造格子による格子生
成
まとめ
 基礎的な境界条件を理解する
 周期境界条件とはなにか
 拘束プラズマ境界条件が必要となるのはどうい
う場合か
 異なる媒質がシミュレーション空間内にある場
合はパラメータの設定にどのように影響するか
 シミュレーションの境界条件を設定する際は、
その物理的意味と計算方法の両方をよく考
える必要がある。

有限要素法