Физика плазмы, 2020, T. 46, № 11, стр. 1026-1032

Моделирование нагрева заряженной электронной плазмы дополнительным электронным пучком

А. Е. Дубинов ab*, В. Д. Селемир a, В. П. Тараканов cd

a Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Нижегородская обл., Саров, Россия

b Саровский физико-технический институт
Нижегородская обл., Саров, Россия

c Объединенный институт высоких температур РАН
Москва, Россия

d Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Москва, Россия

* E-mail: dubinov-ae@yandex.ru

Поступила в редакцию 04.04.2020
После доработки 03.05.2020
Принята к публикации 07.05.2020

Аннотация

Численно исследовалось взаимодействие дополнительного электронного пучка с предварительно созданной заряженной электронной плазмой сжатого состояния двух встречных сверхпредельных электронных пучков в замкнутой эквипотенциальной полости. Продемонстрировано возникновение плазменно-пучковой неустойчивости в отсутствии ионов и квазилинейной релаксации. Установлено существенное уширение ФРЭ в область более высоких энергий электронов. Рассмотренный процесс может быть полезен, например, в электронных ловушках, работающих в режиме электронной струны и используемых для генерации высокозарядных ионов с последующей их инжекцией в ионные ускорители.

Ключевые слова: cверхпредельный электронный пучок, электронная плазма, плазменно-пучковая неустойчивость, квазилинейная релаксация

DOI: 10.31857/S0367292120110025

Список литературы

  1. Ignatov A.M., Tarakanov V.P. // Phys. Plasmas. 1994. V. 1. P. 741.

  2. Девидсон Р. Теория заряженной плазмы. М.: Мир, 1978.

  3. Дубинов А.Е. // Радиотехника и электроника. 2000. Т. 45. С. 875.

  4. Егоров Е.Н., Короновский А.А., Куркин С.А., Храмов А.Е. // Физика плазмы. 2013. Т. 39. С. 1033.

  5. Dubinov A.E., Tarakanov V.P. // Laser Part. Beams. 2017. V. 35. P. 362.

  6. Дубинов А.Е., Тараканов В.П. // ЖТФ. 2020. Т. 90. С. 1043.

  7. Fuks M.I., Prasad S., Schamiloglu E. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2016. V. 44. P. 1298.

  8. Dubinov A.E., Petrik A.G., Kurkin S.A., Frolov N.S., Koronovskii A.A., Hramov A.E. // Phys. Plasmas. 2016. V. 23. P. 042105-1.

  9. Dubinov A.E., Saikov S.K., Tarakanov V.P. // Phys. Wave Phenom. 2017. V. 25. P. 238.

  10. Leopold J.G., Bliokh Y.P., Siman-Tov M., Krasik Ya.E. // Phys. Plasmas. 2019. V. 26. P. 093107-1.

  11. Дубинов А.Е., Селемир В.Д., Тараканов В.П. // Письма в ЖТФ. 2002. Т. 28. С. 71.

  12. Барабанов В.Н., Дубинов А.Е., Лойко М.В., Сайков С.К., Селемир В.Д., Тараканов В.П. // Физика плазмы. 2012. Т. 38. С. 189.

  13. Беломытцев С.Я., Гришков А.А., Кицанов С.А., Коровин С.Д., Полевин С.Д., Рыжов В.В., Ячный А.П. // Письма в ЖТФ. 2005. Т. 31. С. 74.

  14. Fuks M.I., Andreev D., Kuskov A., Schamiloglu E. // Plasma. 2019. V. 2. P. 222.

  15. Donets E. D. // Rev. Sci. Instruments. 2000. V. 71. P. 810.

  16. Bettega G., Cavaliere F., Cavenago M., Illiberi A., Pozzoli R., Romé M. // Phys. Plasmas. 2007. V. 14. P. 042104-1.

  17. Донец Е.Д., Донец Е.Е., Сыресин Е.М., Дубинов А.Е., Макаров И.В., Садовой С.А., Сайков С.К., Тараканов В.П. // Физика плазмы. 2009. Т. 35. С. 61.

  18. Донец Е.Д., Донец Е.Е., Сыресин Е.М., Дубинов А.Е., Макаров И.В., Садовой С.А., Сайков С.К., Тараканов В.П. // ЖТФ. 2011. Т. 81. С. 103.

  19. Дубинов А.Е., Макаров И.В., Садовой С.А., Сайков С.К., Тараканов В.П. // Письма в ЖТФ. 2011. Т. 37. С. 81.

  20. Технический проект ускорительного комплекса NICA / Под ред. Мешкова И.И., Трубникова Г.В. Дубна: ОИЯИ, 2015. Т. 1.

  21. Shapiro V.D., Shevchenko V.I. // Sov. Phys. JETP. 1968. V. 27. P. 635.

  22. Brejzman B.N., Ryutov D.D. // Nucl. Fusion. 1974. V. 14. P. 873.

  23. Березин А.К., Файнберг Я.Б., Березина Г.П., Болотин Л.И., Ступак В.Г. // Атомная энергия. 1961. Т. 11. С. 493.

  24. Тараканов В.П., Шустин Е.Г. // Физика плазмы. 2007. Т. 33. С. 151.

  25. Tarakanov V.P. User’s Manual for Code KARAT. Springfield: Berkley Res. Associates, 1992.

Дополнительные материалы отсутствуют.