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Smilei는 Simulation of Matter Irradiated by Light at Extreme Intensities의 약자로, 레이저-플라즈마 상호작용, 입자 가속, 강장 QED, 우주 물리학과 같은 분야에서 고정밀, 고성능, 확장 가능한 플라즈마 동역학 시뮬레이션 플랫폼을 제공하도록 설계된 오픈 소스의 사용하기 쉬운 전자기 입자-셀(PIC) 코드입니다.

관련 논문 결과는 다음과 같습니다.Smilei: 플라즈마 시뮬레이션을 위한 협업적, 오픈 소스, 다목적 셀 내 입자 코드"는 Laboratoire Leprince-Ringuet, Laboratoire d'Utilisation des Lasers Intenses 및 기타 기관과 협력하여 Maison de la Simulation이 2018년에 공식 출시했습니다.

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이 데이터세트에는 검증된 표준화된 시뮬레이션 입력 스크립트(Python namelist) 시리즈가 포함되어 있습니다. 이 테스트 스크립트는 .py 형식으로 작성되었으며 사용자의 실제 시뮬레이션 입력과 동일한 구조를 가지고 있습니다. 컴파일된 smilei 실행 프로그램에서 직접 실행할 수 있습니다. 주로 다음과 같은 용도로 사용됩니다.

• 다양한 물리 모듈(이온화, 충돌, 방사선, QED 등)의 정확성을 검증합니다.
• 수치 알고리즘(FDTD, 스펙트럼 방법)의 안정성과 성능을 테스트합니다.
• 사용자에게 직접 실행 가능한 예제와 교육 참고 자료를 제공합니다.
• 다양한 매개변수, 솔버 및 병렬화 전략의 계산 성능을 비교합니다.

데이터 세트 콘텐츠 개요

이 데이터 세트의 내용을 이해하는 데 도움이 되도록 다음은 일부 디렉터리 구조와 샘플 파일을 보여줍니다.

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

안에,benchmarks/collisions/이 디렉토리는 입자 충돌 물리학 검증을 위해 특별히 설계되었으며, 전자-전자(e-e) 및 전자-이온(e-i) 충돌에 대한 몇 가지 일반적인 테스트 스크립트를 포함하고 있습니다. 주요 테스트 주제는 다음 표에 나와 있습니다.

하위 테스트 이름	물리적 과정	주요 목표
빔_릴랙세이션	e-i 충돌 하의 전자빔 이완	속도 등방성과 평균 속도 완화 과정을 검증하고 NRL 이론과 비교합니다.
열화(ei)	e – i 에너지 열화	전자와 이온이 서로 다른 온도에서 평형에 도달하는 데 걸리는 시간 척도를 살펴보세요.
온도 등방성(ee)	e-e 충돌	종방향 및 횡방향 온도가 일관성을 유지하고 있는지 확인하세요.
맥스웰화	e-e 충돌	비평형 분포(직사각형 분포)가 맥스웰 분포로 진화하는 과정을 테스트합니다.
정지력	e-e 충돌	전자 에너지 손실 과정의 시뮬레이션과 Frankel 이론(1979)과의 비교.
전도도	e-i 충돌	일정한 전기장 하에서 고체 구리의 전기 전도도를 시뮬레이션하여 Lee & More(1984)와 Perez(2012)의 이론과 비교합니다.

이러한 테스트는 Smilei의 충돌 모듈에 대한 체계적이고 엄격한 물리적 검증을 제공하여 다양한 에너지, 온도 및 입자 질량 비율 조건에서의 시뮬레이션 결과가 이론적 기대치와 일치하는지 확인합니다.