Российские физики ускорили расчеты свойств плазмы

Плазма, состоящая из заряженных частиц, требует ювелирной точности при настройке состава струй, используемых для дезинфекции ран или обработки семян. Традиционный метод Монте-Карло дает точные результаты, но требует колоссальных вычислительных мощностей. Доцент НИУ ВШЭ Александр Пономарев и профессор МФТИ Николай Александров предложили альтернативу, объединив классические подходы в компактные алгоритмы.

Новые методы позволяют проводить расчеты подвижности ионов и констант скоростей реакций практически мгновенно. Простейший вариант модели эффективен в сильных полях свыше 60 Тд, а уточненный охватывает весь диапазон до 250 Тд. Верификация на отрицательно заряженных ионах кислорода и оксида азота показала высокую точность: отклонения от данных Монте-Карло составляют от 2% до 10%. По словам Александра Пономарева, такой скачок в скорости превращает громоздкие симуляции в вычисления, доступные буквально на калькуляторе, что значительно упрощает проектирование плазменных установок нового поколения.