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离子通道电子束回旋脉塞的等离子体波效应ξ资料精
第 15 卷 第 3 期 强 激 光 与 粒 子 束 Vol. 15 ,No. 3
2003 年 3 月 HIGH POWER LASER AND PARTICL E BEAMS Mar. ,2003
文章编号 : (2003)
离子通道电子束回旋脉塞的等离子体波效应
1 2 3 1
唐昌建 , 龚玉彬 , 钱尚介 , 张洪润
( 1. 四川大学 应用物理系, 四川 成都 610065 ; 2 . 电子科技大学 物理电子学院, 四川 成都 610054 ;
3 . 核工业西南物理研究院, 四川 成都 610041)
摘 要 : 研究了离子通道回旋电子束脉塞( ICECM) 中的等离子体波非线性效应。利用流体理论与自洽
非线性理论方法对 ICECM 中等离子体波效应的微观机理进行了分析。研究发现 ,等离子体波加强了电子束
的纵向群聚 ,束 - 波互作用的能量交换效率及系统增益得到明显提高。数值模拟计算表明 ,对于中等等离子体
密度、1. 5kA 电流和 1MV 加速电压的电子束 ,系统能够获得的脉冲功率和频率分别为 200MW 和 280 GHz 的毫
米波束。
( )
关键词 : 回旋电子束脉塞 ICECM ; 等离子体 ; 脉塞 ; 流体理论 ; 非线性理论
中图分类号 : TN128 文献标识码 : A
近 10 年来 ,利用相对论电子束在离子通道中传播产生微波辐射的问题 ,一直是科学界相关领域十分关注
2
的重要课题。当电子束通过等离子体空间时 ,如果满足 γ np nb np ( nb 是电子束密度 , np 为等离子体密
γ )
度 , 是电子束的相对论因子 ,则相对论电子束将推开等离子体电子 ,在其传播的轨道柱上留下一相对静态的
( )
离子群 ,被称为离子通道 IonChannel 。在满足一定的条件下 ,通道中离子空间电荷场将稳定地对电子束聚焦
( ) [1 ]
而产生电磁相干辐射。D. H. Whittum 及 Sessler 首次提出了离子通道激光的物理模型 ICL ;在此基础上 ,
( )
C.J . Tang 、刘濮鲲等分析了在通道内引入回旋电子束的聚焦机理 ,建立了离子通道电子束回旋脉塞 ICECM
系统并针对该系统电磁不稳定性进行了研究[2~4 ] ;为了进一步开展 ICECM 实验工作提供
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