中文摘要：

三年来，对射频波注入到磁化与非磁化等离子体中的线形与非线性相互作用的时域有限差分（FDTD）算法作了系统和深入的全波数值模拟研究。首先是采用线性三维平板流体模型（2008年）展开波与磁化等离子体相互作用研究,自2009年直至2010年,主要进行二维平板非线性流体模型的全波并行算法研究,编写了三维线性和二维非线性的并行程序代码，并在由4个结点组成计算机集群上进行了算法有效性验证。研究表明对线性等离子体方程组采用半隐格式的差分方法,耦合的Maxwell方程组采用FDTD差分格式可再现波的截止现象,对流体模型描述下的共振层也能够进行长时间的稳定计算;对于描述拉曼散射等参量过程等离子体的非线性方程组采用多步显格式进行差分离散能够实现较长时间稳定计算,再现了拉曼散射的一些如静电波场的不稳定增长等一系列典型物理特征。由二维非线性的并行程序给出了托卡马克参数下参量过程波场分布与频谱特征。本课题的算法研究结果表明对等离子体耦合方程组采用多步显格式的差分，可以有效地对射频波与磁化等离子体参量过程不稳定性的展开全波数值模拟,为更进一步在实际位形下托卡马克射频波加热的非线性效应的数值模拟打下坚实的基础。