HAL : hal-00442957, version 2

arXiv : 0912.4952

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v1 (25-12-2009)

v2 (30-07-2010)

Analysis of a new class of Forward Semi-Lagrangian schemes for the 1D Vlasov-Poisson Equations

Thomas Respaud 1, 2, Eric Sonnendrücker 1, 2

(24/12/2009)

The Vlasov equation is a kinetic model describing the evolution of charged particles, and is coupled with Poisson's equation, which rules the evolution of the self-consistent electric field. In this paper, we introduce a new class of forward Semi-Lagrangian schemes for the Vlasov-Poisson system based on a Cauchy Kovalevsky (CK) procedure for the numerical solution of the characteristic curves. Exact conservation properties of the first moments of the distribution function for the schemes are derived and a convergence study is performed that applies as well for the CK scheme as for a more classical Verlet scheme. The convergence in L1 norm of the schemes is proved and error estimates are obtained.

1 :	Institut de Recherche Mathématique Avancée (IRMA)
	CNRS : UMR7501 – Université de Strasbourg
2 :	CALVI (INRIA Lorraine / IECN / LSIIT / IRMA)
	CNRS : UMR7502 – CNRS : UMR7005 – CNRS : UMR7501 – INRIA – Université Henri Poincaré - Nancy I – Université Louis Pasteur - Strasbourg I

Domaine

:

Mathématiques/Analyse numérique

Mots Clés : semi-Lagrangien – schéma numérique – convergence – Vlasov

hal-00442957, version 2

http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00442957/fr/

oai:hal.archives-ouvertes.fr:hal-00442957

Contributeur : Eric Sonnendrücker <>

Soumis le : Vendredi 30 Juillet 2010, 15:24:06

Dernière modification le : Vendredi 30 Juillet 2010, 15:38:41