王虹宇

研究方向

主要研究方向為電漿數值模擬技術，包括Particle-In-Cell模擬和電磁流體模擬。

在PIC模擬方面，發展了隱格式PIC模擬技術，並改進了相關的偏微分方程數值方法。在涉及到大尺寸和高密度電漿的研究問題中，PIC方法的數值穩定性限制要求使用非常細密的時空格線，導致工程上不可接受的計算量。這種時空尺度困難是很多重要問題（包括高氣壓下的甚高頻和微波放電問題，慣性約束聚變靶研究，離子束和固體作用）無法用PIC方法進行實際研究的主要限制。近年來，隱格式模擬的發展是克服這種困難的主要希望。其基本思路是利用局部線性化和預測-校正技術，將電漿低頻集體回響和高頻振盪脫耦，於是可以繞過各種數值穩定性限制，對大尺寸和高密度電漿進行完整模擬。這一方法在慣性聚變和粒子束-靶作用等高密度電漿模擬中已經得到了重要的套用，但在多維和較大尺度的放電模擬問題中，還需要克服很多數學困難，特別是複雜電磁場方程的求解：在隱格式模擬中，產生的電磁場方程存在複雜的虛擬介電函式和磁導函式，因此不能使用標準的計算電磁學FDTD和FDM方法有效求解，也非常難以並行化。針對這個問題，本人發展了一種並行多重格線求解算法，將隱格式模擬方法擴展到了CCP放電模擬中，從而實現了大尺寸放電電漿的整體模擬，並計畫將這一模擬方法發展套用於甚高頻和微波放電問題中。

此外，涉及的其他研究內容還包括超強雷射和電漿的相互作用研究，真空電子束微波源器件設計，極強電磁場下的量子場論過程等等。在雷射電漿相互作用研究中，發展了電磁流體模擬及有質動力導向中心近似法，並套用在雷射的調製-整形，混頻和拉曼散射等問題的模擬中。

人物歷程

1991-1995南開大學物理系。

2000-2002年北京師範大學物理系碩士研究生。

2002-2006北京師範大學材料科學系（現核科學與技術學院）博士研究生

2007-2009大連理工大學物理系博士後

2009- 鞍山師範學院物理系教授。

研究項目

強雷射-電漿相互作用下粒子加速及其PIC模擬改進（合作單位負責人），2012-2014，批准號11175023

工作情況

（1）鞍山師範學院物理系副教授，物理學系“計算物理”學科方向負責人

（2）兼任VORPAL軟體（Tech-X公司的電漿PIC模擬軟體）中國大陸區代理商上海錦科信息科技有限公司的技術顧問，對VORPAL中國用戶提供技術支持。

獎勵情況

2006年獲得遼寧省高等學校優秀青年骨幹教師稱號，2008年獲得鞍山市青年崗位能手稱號，2009年獲得遼寧省優秀教師稱號。

發表論文

[1] Hong-Yu Wang, Wei Jiang and You-Nian Wang, Implicit and electrostatic particle-in-cell/Monte Carlo model in two-dimensional and axisymmetric geometry: I. Analysis of numerical techniques , Plasma Sources Science and Technology, 19(2010), 045023

王虹宇

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