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Smilei，全称 Simulation of Matter Irradiated by Light at Extreme Intensities，是一个开源、易于使用的电磁粒子 – 网格（Particle-In-Cell, PIC）代码，旨在为激光–等离子体相互作用、粒子加速、强场 QED 和空间物理等领域提供一个高精度、高性能、可扩展的等离子体动力学模拟平台。

相关论文成果为「Smilei : A collaborative, open-source, multi-purpose particle-in-cell code for plasma simulation」，由 Maison de la Simulation 联合 Laboratoire Leprince-Ringuet 、 Laboratoire d’Utilisation des Lasers Intenses 等机构于 2018 年正式发布。

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该数据集包含一系列经过验证的标准化模拟输入脚本（Python namelist），这些测试脚本采用 .py 格式编写，结构与用户实际模拟输入完全一致，可直接运行于编译好的 smilei 可执行程序上，主要用于：

• 验证不同物理模块（电离、碰撞、辐射、 QED 等）的正确性
• 测试数值算法（FDTD 、谱方法）的稳定性与性能
• 为用户提供可直接运行的示例与教学参考
• 比较不同参数、求解器和并行策略的计算表现

数据集内容概览

为便于了解该数据集所包含的内容，以下展示了该数据集的部分目录结构与示例文件：

benchmarks/
├── collisions/              # 碰撞过程验证（e–e, e–i）
├── gpu/                     # GPU 加速模块测试
├── maxwellJuttner/          # Maxwell–Jüttner 分布函数验证
├── picsar/                  # 与 PICSAR 库的接口测试
├── plane_wave/              # 平面波传播与边界条件测试
├── tst1d_00_em_propagation.py       # 电磁波传播
├── tst1d_01_clb_explosion.py        # 库仑爆炸
├── tst1d_02_two_str_instability.py  # 双流不稳定性
├── tst1d_03_thermal_expansion.py    # 等离子体热膨胀
├── tst1d_04_radiation_pressure_acc.py # 辐射压加速
├── tst1d_05_tunnel_ionisation.py    # 隧穿电离
├── tst1d_06_profiles.py             # 配置文件与诊断示例

其中，benchmarks/collisions/目录专门用于验证粒子碰撞物理过程，包含多组针对电子 – 电子（e – e）与电子 – 离子（e – i）碰撞的典型测试脚本。主要测试主题如下表所示：

子测试名称	物理过程	主要目标
beam_relaxation	e – i 碰撞下电子束弛豫	验证速度各向同性化与平均速度弛豫过程，与 NRL 理论对比。
Thermalization (ei)	e – i 能量热化	检验不同温度电子与离子趋于平衡的时间尺度。
Temperature Isotropization (ee)	e – e 碰撞	验证纵向与横向温度趋于一致的过程。
Maxwellianization	e – e 碰撞	测试非平衡分布（矩形分布）向 Maxwell 分布的演化。
Stopping Power	e – e 碰撞	模拟电子能量损失过程，与 Frankel 理论 (1979) 对比。
Conductivity	e – i 碰撞	在恒定电场下模拟固体铜的电导率，与 Lee & More (1984) 、 Perez (2012) 理论比较。

这些测试为 Smilei 的碰撞模块提供了系统且严格的物理验证，确保在不同能量、温度与粒子质量比条件下的模拟结果均符合理论预期。