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PLASMI COMPUTAZIONALI VIA SIMULAZIONI PARTICLE-IN-CELL

(Laboratorio informatico, Didattica frontale)

  • Lingua: INGLESE, ITALIANO
  • Sede: AULA VIRTUALE, MILANO CITTÀ STUDI
  • Iscrizioni: 22-04-2021alle ore 12:00 del
    30-04-2021
  • Area tematica: Strumenti
Candidatura terminata, attività in valutazione
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Docente responsabile
PASSONI MATTEO
CCS proponenti
Ingegneria Nucleare
CFU
1
Ore in presenza
20
Prerequisiti

Il requisito base per poter partecipare al corso consiste nell'aver seguito le lezioni sui plasmi computazionali che sono state erogate durante l'insegnamento di Plasma Physics I+II (AA 2020/21) nelle seguenti date: 8 Ottobre 2020, 22 Ottobre 2020, 5 Novembre 2020, 10 Dicembre 2020. I video di tali lezioni sono disponibili alla pagina Beep dell'insegnamento di Plasma Physics. Inoltre, gli studenti dovranno partecipare attivamente utilizzando il loro computer, sul quale occorrerà avere installata una distribuzione Linux (ad esempio Ubuntu, Debian, Mint). È possibile utilizzare una macchina virtuale, una partizione o qualsiasi altra soluzione alternativa. Si utilizzerà python per lavorare con il codice PIC selezionato (Smilei, smileipic.github.io/Smilei/). Per la parte di programmazione, invece, lo studente potrà utilizzare il linguaggio di programmazione che preferisce (esempi verranno forniti in python).

N° max studenti
15
Criteri di selezione
Precedenza agli studenti dell'insegnamento di Plasma Physics I+II del Politecnico di Milano; ordine di arrivo delle domande.
Parole chiave:
Fisica dei plasmi, interazione laser-plasma, scienza computazionale, simulazioni numeriche
Tag
Energia, Informatica, Ingegneria, Scienza

Descrizione dell'iniziativa

Le simulazioni numeriche di tipo Particle-in-cell (PIC) costituiscono uno strumento ampiamente consolidato nell'ambito della fisica dei plasmi. Con queste simulazioni è possibile studiare i dettagli di effetti cinetici e relativistici (anche quantistici) che governano la fisica di diversi tipi di plasma. Tali simulazioni sono di particolare importanza per lo studio dell'interazione tra campi elettromagnetici ad alta intensità (come i laser superintensi) e plasmi, poiché in questi scenari le scale caratteristiche in gioco, temporali e spaziali, possono consentire di simulare gli esperimenti in modo relativamente affidabile, anche se mediante supercomputer. Cionondimeno, i codici PIC sono utilizzati anche in altri campi, come ad esempio in astrofisica, nella fusione termonucleare e nella propulsione elettrica per uso spaziale.Questa serie di lezioni si concentrerà sull'approfondimento dell'approccio PIC per la simulazione di scenari di interazione laser-plasma e avranno un carattere pratico. Saranno perseguite due azioni principali: 1) sviluppare da zero un semplice codice 1D per comprendere nel dettaglio la logica e il funzionamento dei codici PIC e 2) utilizzare un codice open-source esistente per capire come simulare scenari più ricchi e complessi. Le lezioni hanno lo scopo di guidare gli studenti passo dopo passo lungo questi due pilastri ("developer" e "user"). Alla fine del corso, lo studente avrà una buona comprensione di come funzionano i codici PIC e avrà acquisito le competenze necessarie per lavorare con codici open-source paralleli.

Periodo di svolgimento

dal Maggio 2021 a Giugno 2021

Calendario

7 lezioni per un totale di 20 ore distribuite in un periodo di circa 1 mese.
Le date e gli orari verranno definiti tenendo conto, laddove possibile, delle esigenze di studenti partecipanti provenienti da CS diversi.

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