Численное моделирование электромагнитной эмиссии при инжекции электронного пучка в плазму с сильными поперечными градиентами плотности
https://doi.org/10.25205/2541-9447-2019-14-4-5-16
Аннотация
Недавние эксперименты по инжекции килоамперного электронного пучка в замагниченную плазму на установке ГОЛ-ПЭТ показали, что мощность субтерагерцового излучения, выходящего вдоль магнитного поля, возрастает более чем на порядок, если в плазме предварительно созданы сильные поперечные градиенты плотности. В данной работе влияние поперечных неоднородностей плотности плазмы на эффективность генерации электромагнитного излучения вблизи гармоник плазменной частоты изучается с помощью численного моделирования на основе метода частиц в ячейках. Расчеты, проведенные для реальной относительной плотности пучка и реальных пространственных масштабов неоднородности, показали, что пучковая неустойчивость развивается только в ямах плотности, а малый поперечный размер ее локализации, сравнимый с длиной волны, способствует более эффективной конверсии неустойчивых колебаний в электромагнитные. Несмотря на то, что излучение на плазменной частоте оказывается запертым поперек ведущего магнитного поля, оно может покидать область генерации при уменьшении плотности плазменного столба в продольном направлении.
Об авторах
В. В. Глинский
Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН; Новосибирский государственный университет
Россия
Россия
И. В. Тимофеев
Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН
Россия
Россия
В. В. Анненков
Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН; Новосибирский государственный университет
Россия
Россия
А. В. Аржанников
Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН; Новосибирский государственный университет
Россия
Россия
Рецензия
Для цитирования:
Глинский В.В., Тимофеев И.В., Анненков В.В., Аржанников А.В. Численное моделирование электромагнитной эмиссии при инжекции электронного пучка в плазму с сильными поперечными градиентами плотности. Сибирский физический журнал. 2019;14(4):5-16. https://doi.org/10.25205/2541-9447-2019-14-4-5-16
For citation:
Glinskiy V.V., Timofeev I.V., Annenkov V.V., Arzhannikov A.V. Computer Simulations of Electromagnetic Emissions Produced via Injection of Electron Beam into a Plasma with Strong Transverse Density Gradients. SIBERIAN JOURNAL OF PHYSICS. 2019;14(4):5-16. (In Russ.) https://doi.org/10.25205/2541-9447-2019-14-4-5-16
Просмотров:
121
Послать статью по эл. почте 