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MULTI3D. 2012.01.06 T. Anan. MULTI3D. MULTI3D ( Botnen 1997) Leenaarts & Carlsson 2009; Leenaarts et al. 2009 MPI-parallelized, domain-decomposed version ( Botnen 1997 をupgrade した点 ) 3D Cartesian geometry Statistical equilibrium eq. を線形化して解く( Scharmer & Carlsson 1985 )
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MULTI3D 2012.01.06 T. Anan
MULTI3D • MULTI3D (Botnen 1997) • Leenaarts & Carlsson 2009; Leenaarts et al. 2009 • MPI-parallelized, domain-decomposed version (Botnen 1997をupgradeした点) • 3D Cartesian geometry • Statistical equilibrium eq. を線形化して解く(Scharmer & Carlsson 1985) • in complete redistribution (散乱光も) • Background scatteringはcoherent • Overlapping transition are not allowed • Collisional-radiative switching are implemented • Multiply collisional rates with a factor that is changed from iteration to iteration • Convergence acceleration are implemented • 3D short characteristics solver • Second-order Bezier interpolation for the source function • The ray quadrature with 24 angles • 電子密度は LTE ionization for all relevant species で計算される • Hydrogen Lyman lines によるphotoionizationは考慮しない • CaⅡ 5 levels and continuum • 400 frequency points
MULTI3Dを使った研究 • Asplund, Carlsson & Botnen 2003 • Abundance determination of lithium • Asplund et al. 2004 • Abundance determination of oxygen • Leenaarts et al. 2009 • CaⅡ8542 • MULTI3D <= 3D RMHD simulation • SST/CRISPと比較(OSC, Hansteen et al. 2007) • Leenaarts et al. 2010 • NaⅠD1, quiet-sun network and internetwork • 3D NLTE <= 3D RMHD simulation (OSC, Hansteen et al. 2007) • DST/IBIS の観測データと比較 • D1のformationについての研究 • Rutenet al. 2011 • D1の非対称性についての研究 • Quiet-sunではD1のblue wingでreversed granulation、red wingでgranulationが見られる • SST/CRISPで非対称性のないMgⅠb2、CaⅡ8542と同時観測 • Leenaarts et al. 2010と同じMULTI3D <= 3D RMHD simulation (OSC, Hansteen et al. 2007) • 恒星のスペクトル研究
現状と問題 • Methods to calculate the emergent spectrum in detail from 3D models are mature (Carlsson 2009). • Global mesh を使う3D 計算ではMulti-grid methods or adaptive mesh refinement が難しい • 物理量に大きなJumpがあるとき光学的厚さもjumpするので細かいgridが必要であるが、細かいgridは収束が遅い • 入力値である衝突断面積があまり分かっていない • 出力値の誤差となる
メモリや時間 • 計算時間 • 258×128×108 grid points • CaⅡ atom (5 levels and continuum) • 400 frequency points • Ray quadrature with 24 angles • 64 processors • 1 day • メモリ • 32×32×32のsub-domain • 600 frequency, 24 angles => 1GB
他の3D NLTE code (Carlsson2009が紹介) • 「Multilevel GAuss-Seidel (MUGA)」, Auer et al 1994など • 「RH」, Uitenbroek • 「Phoenix」, Hauschildt and Baronら