Dortmund 2006 – wissenschaftliches Programm

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T: Teilchenphysik

T 607: Kosmische Strahlung XI

T 607.7: Vortrag

Freitag, 31. März 2006, 12:45–13:00, HG2-HS1

Numerische Lösungsverfahren von Kaskadengleichungen zur schnellen Simulation von Luftschauern — •Till Bergmann¹, Johannes Blümer^1,2 und Ralph Engel² — ¹Universität Karlsruhe, Institut für Experimentelle Kernphysik (EKP) — ²Forschungszentrum Karlsruhe, Institut für Kernphysik (IK)

Monte Carlo-Simulationen von höchstenergetischen Luftschauern (Auger-Energiebereich, E₀ > 10¹⁹eV) wie mit dem Programm CORSIKA erfordern einen enorm hohen Aufwand an Rechenzeit. Deshalb ist es wichtig, die Berechnung wesentlich zu beschleunigen. Ein möglicher Ansatz ist, Teile der Monte Carlo-Simulation durch numerisches Lösen sogenannter Kaskadengleichungen zu ersetzen. Dies sind spezielle Systeme partieller Differentialgleichungen, die die Prozesse in Luftschauern beschreiben. Die Lösung dieser Kaskadengleichungen muß mit einem genauen und insbesondere auch schnellen numerischen Verfahren berechnet werden.

Es wurde eine neue numerische Lösungsmethode auf der Basis eines Modellsystems entwickelt, das durch die elektromagnetische Luftschauerkomponente unter Berücksichtigung von Paarbildung, Bremsstrahlung und Ionisation motiviert ist. Der Rechenzeitgewinn und die Genauigkeit dieses Verfahrens werden durch den Vergleich mit Monte Carlo-simulierten Teilchenkaskaden demonstriert.