磁性喷嘴作为未来的太空推进系统之一,可以将等离子体的热能转换为动能。此外,磁性喷嘴作为一种先进的推进器,当工质为高能等离子体(如核聚变等离子体)时,其具有大推力和低燃料消耗率的优点。磁性喷嘴推力的来源是磁场和等离子体中的感应电流之间产生的洛伦兹力转换的等离子体动量,当喷射的等离子体附着到磁通线时,它可能不会获得推力。本研究进行的数值分析是为了阐明等离子体的状况。为简化模拟,假设等离子体完全电离;同时,通过模拟等离子体来分析诸如带电粒子的动力学效应(如回旋加速器运动)此类的等离子体行为特性。基于模拟的等离子体温度高和密度低的特点,计算中应用了第一原理。与计算周期相比,等离子体的平均碰撞周期较长,因此忽略碰撞的影响。全粒子模拟(PIC)方法通过求解运动方程来模拟等离子体中带电粒子(离子、电子)的运动;该方法还可以处理网格点上磁场,电场和等离子体电流值等。麦克斯韦方程通过FDTD方法求解。本文研究的问题属于计算成本较高的粒子计算问题,因此,我们应用并行计算方法并确认了其效果。本研究统计分析了磁场中的等离子体流动、离子及电子的回旋半径。最后,文章还讨论了一种利用回旋加速器半径与磁标度长度的关系(B/|(?)B|)来评价电子脱离的方法。