电子束长程传输中离子通道的振荡特性研究

• 作者: 薛碧曦 郝建红 赵强 张芳 范杰清 董志伟
• 来源期刊: 强激光与粒子束
• 关键词: 离子通道 等离子体环境 长程传输 PIC模拟 相对论电子束
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 高功率微波技术|High Power Microwave Technology
• 页码范围: 77-83
• 页数: 7页
• 分类号: O46
• 语种: 中文
• DOI: 10.11884/HPLPB202133.210187

摘要

离子通道可以有效抑制电子束在等离子体环境内传输过程中的径向扩散,已有工作研究了离子通道对电子束的影响,但离子通道建立过程和暂态特性研究则更有助于理解和利用离子通道在电子束长程传输中的作用.本文利用PIC方法对离子通道的时空分布进行二维模拟,并基于单粒子理论推导出描述离子通道振荡的解析模型,对上述两种模型的结果相互校验.上述模型的计算结果表明,在长程传输过程中,相对论电子束在等离子体内部建立的离子通道是持续周期振荡的,电子束密度、电子束初始半径以及环境等离子体密度都会对离子通道的振荡规律产生影响,针对不同的等离子体环境选择合适的电子束参数可以有效提高离子通道的稳定性,进而提升传输过程中电子束的束流质量.