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毕业论文-脉冲星磁层结构的数值模拟研究，共60页，20894字
中文摘要
我们在相对论性磁流体无力近似的框架下，采用含时演化模拟的方法来研
究脉冲星磁层的结构。我们基于 Kalapotharakos 和 Contopoulos 的程序，用 MPI
并行接口库实现了高性能的并行计算程序。我们计算了脉冲星磁场为通常的偶
极磁场的情况，以此来测试我们的程序，得到的结果与现有的模拟相同。然后
我们更进一步考虑了脉冲星的磁场为其他物理上也很有可能的磁场构型的情况，
比如多极势场或带有电流的无力磁场。我们将给出这些情况下的稳态解，并且
讨论它们可能的物理效应。
关键词：脉冲星；磁场；相对论性磁流体无力近似

目录
第 1 章 引言 .. 1
第 2 章 物理模型和数值方法 .. 4
2.1 无力假设下的脉冲星磁层的电动力学. 4
2.2 数值方法 6
第 3 章 数值模拟的结果 ... 8
3.1 对已有的数值模拟结果的验证...... 8
3.1.1 轴对称情形 ...... 8
3.1.2 脉冲星磁轴与旋转轴存在一定夹角的情形 ..11
3.1.3 更高分辨率的模拟 ...... 14
3.2 脉冲星的磁场不是偶极场的情形 15
3.2.1 脉冲星磁场为多极势场的情形  15
3.2.2 脉冲星表面附近为带有电流的非相对论无力磁场的情形 ..... 19
第 4 章 结论  22
插图索引 ...... 23
参考文献 ...... 24
致谢  26
声明  27
附录A 外文资料的书面翻译.. 28
A.1 无力模型下随时间变化的脉冲星磁层：平行转子和斜转子 .... 28
A.1.1 引言 . 28
A.1.2 数值方法  28
A.1.3 磁轴与旋转轴重合时的脉冲星磁层 ..... 30
A.1.4 斜转子的磁层 ...... 32
A.2 无力近似下脉冲星磁层中的电荷和电流 . 35
书面翻译对应的原文索引 ..... 39
附录B 脉冲星磁层结构数值模拟所用程序的说明. 40
B.1 数值方法 .... 40
B.2 并行算法 .... 44
附录C 共转系与实验室系的物理量换算关系 . 48