Development of a General, Fully Relativistic, Parallelized B-Spline R-Matrix with Pseudo-States Program for Electron and Photon Interactions with Atoms, Ions, and Molecules

开发通用的、完全相对论的、并行化的 B 样条 R 矩阵和伪状态程序,用于电子和光子与原子、离子和分子的相互作用

基本信息

  • 批准号:
    1212450
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 18.57万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2012-07-01 至 2016-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The purpose of this project is to further develop a general and effective, fully relativistic computer code for electron and photon interactions with atoms, ions, and molecules using the B-spline R-matrix (BSR) method. This innovative approach has significant advantages over the standard suite of R-matrix codes, mostly developed over the past four decades in Belfast and currently used worldwide. Specifically, the excellent numerical properties of a B-spline basis allow for high computational accuracy, and the ability to employ non-orthogonal sets of term-dependent orbitals allows for compact configuration expansions. During the current funding period, the existing computer code will be fully parallelized, and a new suite of general atomic structure codes will be developed, which directly use the B-spline as an improved interface to the BSR collision codes. Furthermore, a parallelized B-spline code to solve the close-coupling equations in the outer region will be developed, and a pilot version of the BSR program to treat time-dependent processes, such as intense short-pulse XUV laser-atom interactions, will be extended to double ionization and infrared radiation. Finally, the potential use of the BSR method to describe electron and photon interactions with diatomic molecules will be investigated.The broader impact of the project consists of the further development of a highly successful suite of computer programs to calculate accurate atomic data for a wide variety of electron- and photon-driven processes. The production calculations will focus on atomic targets, for which these data are of critical value to model the physics and chemistry of astrophysical and laboratory plasmas, lasers, and planetary atmospheres. This work will support many experimental projects ranging from industrial lighting systems to fundamental research performed at next-generation synchrotrons and free-electron lasers. The results will be presented at international scientific meetings, and the next version of the computer code will be written up and made available to the public. Finally, undergraduate students will be trained through developing and testing individual modules of the package. This includes running the code on massively parallel computing platforms provided through XSEDE resources.
该项目的目的是使用B-Spline R-Matrix(BSR)方法进一步开发用于电子和光子相互作用的通用,完全相对论的计算机代码。 这种创新的方法比R-Matrix代码的标准套件具有显着优势,该套件大多在过去的四十年中在贝尔法斯特开发,目前在全球范围内使用。 具体而言,B型基础基础的出色数值属性允许具有高计算精度,并且使用非正交依赖性轨道的非正交设置的能力允许进行紧凑的配置扩展。 在当前的融资期间,现有的计算机代码将完全平行,并将开发一套新的原子结构代码,直接将B-Spline用作BSR碰撞代码的改进接口。 此外,将开发出一个并行的B-Spline代码来求解外部区域中的近耦合方程,并将开发BSR程序的试验版本,以治疗时间相关过程,例如激烈的短脉冲Xuv Xuv laser-atom交互作用,将扩展到双电离和投资辐射。 最后,将研究BSR方法来描述电子和光子与双原子分子的相互作用的潜在用途。该项目的更广泛影响包括进一步开发一系列非常成功的计算机程序,以计算各种电子和光子驱动过程的准确原子数据。 生产计算将集中在原子靶标上,这些数据具有至关重要的价值,可以模拟天体物理和实验室等离子体,激光器和行星气氛的物理和化学。 这项工作将支持许多实验项目,从工业照明系统到在下一代同步基因和自由电子激光器上进行的基础研究。 结果将在国际科学会议上介绍,下一版本的计算机代码将被写成并提供给公众。 最后,本科生将通过开发和测试包装的单个模块进行培训。 这包括在通过XSEDE资源提供的大量并行计算平台上运行代码。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Klaus Bartschat其他文献

A new Fortran 90 program to compute regular and irregular associated Legendre functions (new version announcement)
  • DOI:
    10.1016/j.cpc.2017.12.013
  • 发表时间:
    2018-04-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Barry I. Schneider;Javier Segura;Amparo Gil;Xiaoxu Guan;Klaus Bartschat
  • 通讯作者:
    Klaus Bartschat
Low-energy photodetachment of Ga- and elastic electron scattering from neutral Ga
Ga 的低能光脱离和中性 Ga 的弹性电子散射
  • DOI:
    10.1103/physreva.94.023402
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Ke Dong Wang;Oleg Zatsarinny;Klaus Bartschat
  • 通讯作者:
    Klaus Bartschat
Dipole polarization in coherently excited Stark manifolds
相干激发斯塔克流形中的偶极子偏振
  • DOI:
    10.1088/0953-4075/37/19/003
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Nils Andersen;Klaus Bartschat
  • 通讯作者:
    Klaus Bartschat
Numerical simulation of the double-to-single ionization ratio for the helium atom in strong laser fields
强激光场中氦原子双单电离比的数值模拟
  • DOI:
    10.1103/physreva.92.063427
  • 发表时间:
    2015-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Klaus Bartschat;Toru Morishita;Song-Feng Zhao;C. D. Lin
  • 通讯作者:
    C. D. Lin
Numerical simulation of the double-to-single ionization ratio for the helium atom in strong laser ?elds
强激光场中氦原子双单电离比的数值模拟
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Klaus Bartschat;Toru Morishita;Song-Feng Zhao;C. D. Lin
  • 通讯作者:
    C. D. Lin

Klaus Bartschat的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Klaus Bartschat', 18)}}的其他基金

Photon- and Electron-Driven Atomic Collision Processes: General Theory and Accurate Numerical Calculations
光子和电子驱动的原子碰撞过程:一般理论和精确的数值计算
  • 批准号:
    2110023
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 18.57万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Elements: NSCI-Software -- A General and Effective B-Spline R-Matrix Package for Charged-Particle and Photon Collisions with Atoms, Ions, and Molecules
元素:NSCI 软件——用于带电粒子和光子与原子、离子和分子碰撞的通用且有效的 B 样条 R 矩阵包
  • 批准号:
    1834740
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 18.57万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Photon- and Electron-Driven Atomic Collision Processes: General Theory and Accurate Numerical Calculations
光子和电子驱动的原子碰撞过程:一般理论和精确的数值计算
  • 批准号:
    1803844
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 18.57万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Excitation and Ionization in Atomic Collision Processes -- General Theory and Accurate Numerical Calculations
原子碰撞过程中的激发和电离——一般理论和精确数值计算
  • 批准号:
    1403245
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 18.57万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Excitation and Ionization in Atomic Collision Processes --- General Theory and Accurate Numerical Calculations
原子碰撞过程中的激发和电离——一般理论和精确数值计算
  • 批准号:
    1068140
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 18.57万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Workshop on "AMO Theory: Recent Developments and a Vision for the Future," to be held August 18-19, 2011
“AMO 理论:近期发展和未来愿景”研讨会将于 2011 年 8 月 18 日至 19 日举行
  • 批准号:
    1138207
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 18.57万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Support for US-based Scientists to Attend Quantum Dynamics Imaging Workshop;Montreal, Canada; October 19-23, 2009
支持美国科学家参加加拿大蒙特利尔量子动力学成像研讨会;
  • 批准号:
    0946504
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 18.57万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Development of a General, Fully Relativistic B-Spline R-Matrix with Pseudo-States Program for Electron and Photon Interactions with Atoms, Ions, and Molecules
开发具有伪状态程序的通用完全相对论 B 样条 R 矩阵,用于电子和光子与原子、离子和分子的相互作用
  • 批准号:
    0903818
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 18.57万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Excitation and Ionization in Atomic Collision Processes --- General Theory and Accurate Numerical Calculations
原子碰撞过程中的激发和电离——一般理论和精确数值计算
  • 批准号:
    0757755
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 18.57万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Student Support for GEC 2007
2007 年 GEC 学生支持
  • 批准号:
    0726227
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 18.57万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

含一般位势函数及临界指标的非局部椭圆型方程多解的存在性
  • 批准号:
    12301129
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
多维耦合下非一般液体浸没的多层异质柔性带振动及微成形控制研究
  • 批准号:
    52375117
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
空间大运动一般形状三维弹性体的多体系统传递矩阵法研究
  • 批准号:
    12302049
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
童年期创伤影响内/外化问题的一般性和特异性机制
  • 批准号:
    32300848
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Fully general-relativistic magneto-hydrodynamic simulations beyond Relativity with GPUs
使用 GPU 进行超越相对论的完全广义相对论磁流体动力学模拟
  • 批准号:
    ST/Z000424/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 18.57万
  • 项目类别:
    Research Grant
一般化完全正値計画問題に対する効率的な解法の開発
开发广义完全正值规划问题的有效解决方法
  • 批准号:
    22KJ1327
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 18.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Towards Fully Integrated Deep Learning and Reinforcement Learning for General Spatial Domains.
迈向通用空间领域的完全集成深度学习和强化学习。
  • 批准号:
    RGPIN-2018-04381
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 18.57万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Development a general-purpose imperfect information game AI that surpasses humans
开发超越人类的通用不完美信息游戏AI
  • 批准号:
    22K12339
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 18.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Fully nonlinear equations in geometry and general relativity
几何和广义相对论中的完全非线性方程
  • 批准号:
    RGPIN-2020-06756
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 18.57万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了