Publications Repository - Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

In dieser Bachelorarbeit wurde ein Testprogramm für die Validierung der Stromdichteberechnung in der Current-Deposition-Phase des Particle-in-Cell-Codes PIConGPU [13] entwickelt. Ausgehend von der (diskretisierten) Kontinuitätsgleichung und unter Nutzung des Prinzips von Cloud-Shapes nach Hockney sowie Esirkepovs Methode und dem daraus hergeleiteten Konstrukt des Current-Deposition-Vektors wird eine rekursive Methode zur Berechnung der Stromdichte eines geladenen Teilchens in einem Gitter konstruiert. Diese berechnete Stromdichte wird in einem Vergleichsprogramm genutzt, um sie bei gleicher Teilchenbewegung mit dem Ergebnis von PIConGPU zu vergleichen. Anhand der relativen Abweichung des simulierten Ergebnisses der Stromdichte verifiziert oder falsifiziert das Vergleichsprogramm die Current-Deposition von PIConGPU. Damit eine standardisierte Verwendung des Tests zu ermöglicht wird, wird er durch zwei Bash-Skripte automatisch ausgeführt, sobald eine Änderung am Code von PIConGPU vorgenommen wurde. Dadurch können Fehler frühzeitig erkannt werden und ein möglichst einfacher und schneller Arbeitsfluss wird gewährleistet.