Детально описується малогабаритний бортовий прискорювач електронів для ракетного експерименту Г60С - одна із реалізацій схеми прискорювача на ємнісних накопичувачах. Описано деякі основні технічні характеристики та робота в ході експерименту. Приведено короткий аналіз режиму роботи в ході експерименту.

Аналітично, за допомогою числового моделювання та експериментально досліджено вплив глибини початкової модуляції монокінетичного нерелятивістського електронного пучка на подальшу еволюцію сигналу на частоті модуляції в закритичній плазмі. Показано існування кількох характерних діапазонів глибини модуляції, для яких часові (просторові) залежності амплітуди сигналу мають істотно відмінний характер, що визначається конкуренцією між модою на частоті модуляції та власними модами плазмово-пучкової системи на електронних ленгмюрівських частотах фонової плазми.

Теоретично та експериментально досліджено генерацію стохастичних коливань у плазмових гібридних сповільнюючих структурах нерелятивістським електронним пучком. Знайдено дисперсійні характеристики, топографію збуджених полів і розподіл потоку ВЧ-енергії. Визначено параметри системи, що відповідають переходу від генерації регулярних коливань до режиму стохастичної генерації, та механізм стохастизації.

Зроблено огляд робіт, в яких розглянуто прискорення заряджених частинок кільватерними хвилями, збудженими у плазмі релятивістськими електронними згустками (РЕЗ). Знайдено оптимальні умови для отримання високого коефіцієнта трансформації енергії за допомогою програмованої послідовності РЕЗ. Одержано підсилення кільватерних полів, збуджуваних довгим РЕЗ внаслідок його самомодуляції.

Проаналізовано й експериментально досліджено джерела виникнення та особливості реалізації електромагнітного поля в обмеженій провідними стінками пучково-плазмовій системі з плазмовим бар'єром для електромагнітних хвиль, який просвітлюється за допомогою пучка швидких електронів. Визначено залежності прозорості бар'єра від параметрів пучково-плазмової системи. Показано, що у формуванні цих залежностей суттєву роль відіграють нелінійні процеси пучково-плазмової взаємодії в бар'єрі, яка обов'язково має місце за умови такого просвітлення.

Зроблено огляд основних досягнень нерелятивістської та релятивістської плазмових електронік та нових методів прискорення заряджених частинок. Викладено головні результати з НВЧ плазмової електроніки (розробка та створення гібридних потужних пучково-плазмових генераторів та підсилювачів, лазерів на вільних електронах, джерел короткохвильового випромінювання, що використовують параметричний ефект Черенкова); з розробки та створення нового типу прискорювачів заряджених частинок; з плазмово-пучкового розряду, пучкового нагрівання плазми та їх застосувань; з розвитку нових методів прискорення заряджених частинок.

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.28

Рубрики:

Пучки в плазмі

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено взаємодію електромагнітних коливань під час проходження потоку електронів неоднорідною структурою, що складається із шарів з різними електромагнітними властивостями. Структура має на торцях провідні поверхні. Визначено частоти власних коливань електромагнітного поля структури, знайдено декременти (інкременти), які зумовлено взаємним перетворюванням кінетичної енергії часток пучка в енергію електромагнітного поля.

Исследовано взаимодействие электромагнитных колебаний при прохождении потока электронов через неоднородную структуру, состоящую из слоев с различными электромагнитными свойствами и обрамленную на торцах идеально проводящими поверхностями. Определены частоты собственных колебаний электромагнитного поля такой структуры и их декременты (инкременты), обусловленные взаимным преобразованием кинетической энергии частиц пучка и энергии электромагнитного поля.

The interaction of electromagnetic oscillations with an electron flow passing through an inhomogeneous structure consisting of layers having different electromagnetic properties and framed on the edges by perfectly conducting surfaces is investigated.The eigen oscillation frequencies of the electromagnetic field of such a structure and their decrements (increments) resulting from the mutual conversion of the kinetic energy of a beam particle and the electromagnetic field energy are determined.

Обговорено важливу роль вимірювань двочастинкових кореляцій в ультрарелятивістських зіткненнях важких іонів та останні дані, одержані на найсучасніших прискорювачах RHIC та SPS. Досліджено можливу адронізацію переохолодженої кварк-глюонної плазми, створеної в таких реакціях, у бйоркенівській моделі. Така адронізація була б надзвичайно швидким шокоподібним процесом, який, якщо заморожування збігається в часі або настає відразу за адронізацією, може пояснити частину "загадки НВТ", а саме спалахоподібне випромінювання частинок. Дані НВТ також показують, що загальний час розширення надзвичайно короткий. Обговорено питання, пов'язані з адронізацією переохолодженої кварк-глюонної плазми та характерними часами реакції.

Теоретично розраховано перехідне випромінювання модульованого електронного пучка, який інжектується у плазму з дипольними пиловими частинками. Обчислено діаграму напрямленості та повну потужність випромінювання для типових параметрів експерименту.

Флуктуації заряду в запорошеній плазмі вивчено за допомогою комп'ютерного моделювання з використанням методу броунівської динаміки та в межах дифузійно-дрейфового наближення. Показано, що для порошинки, що перебуває в слабкоіонізованій ізотермічній плазмі, статистичні властивості флуктуацій є близькими до рівноважних. Моделювання свідчить, що кореляції флуктуацій зменшуються з часом експоненціально, а час кореляцій є пропорційним квадрату радіуса Дебая. Показано, що дисперсія заряду є близькою до оберненої константи зв'язку незалежно від інших параметрів задачі.

Рассмотрены вопросы математического моделирования плазменной границы в системах извлечения и формирования пучка ионных источников. Описаны теоретические предпосылки, алгоритм и компьютерная программа, позволяющие с помощью метода итераций находить положение и форму плазменной границы в заданной системе электродов, а также форму извлекаемого пучка.

Шляхом числового моделювання досліджено нелінійну взаємодію тонкого модульованого електронного пучка з неоднорідною плазмою. Виявлено ефекти генерації ленгмюрівських хвиль в області локального плазмового резонансу та утворення каверни іонної густини на профілі концентрації плазми.

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.28

Рубрики:

Пучки в плазмі

Шифр НБУВ: Ж29137 Пошук видання у каталогах НБУВ 

В історичній послідовності викладено проблему релаксації електронних пучків (ЕП) і потоків у плазмі, починаючи від постановки цієї задачі Ленгмюром ("парадокс Ленгмюра") до сучасного стану цієї проблеми. Виконано спробу розв'язання існуючого протиріччя між передбаченим у квазілінійній теорії та спостережуваним у багатьох експериментальних роботах утворенням "плато" на функції розподілу прорелаксованого ЕП та результатами числового моделювання цього процесу.

Досліджено нелінійний процес збудження поперечних іонних НЧ-коливань під час поширення релятивістського електронного пучка (РЕП) у плазмі з заданим профілем густини. Одержано нелінійне рівняння в лагранжевих змінних, яке описує радіальні коливання іонів у зовнішньому полі просторового заряду РЕП і у власному самоузгодженому електричному полі. Наведено результати числового аналізу вказаної системи рівнянь для трубчатого РЕП і різних поперечних профілів густини плазми. Обговорено фізичні механізми збудження та загасання іонних НЧ-коливань.

The research on the basic physical factors influencing the compensation of self-fields of a high-current electron beam transported in azimuthal magnetic field using gradient drift was conducted. The magnetic field was produced by the current carrying conductor placed on the beam axis. The beam self-field compensation is provided by the plasma produced by the electron beam when it is injected into some rarified gas. It was shown, that under conditions of the experiments carried out by the authors, the transversal magnetic field considerably reduced the electron beam compensation degree. On the whole, the obtained results confirm the general concepts of the physical processes occurring in the beam-produced plasma when the beam is injected into some rarified gas. So, when solving some technical tasks associated with effective transport of a high-current relativistic electron beam, the parameters of the electron beam and those of the transport channel are to be matched carefully.

Проведено численное моделирование формирования остросфокусированного электронного пучка из плазменной электронной пушки с полым катодом. Для моделирования совместно применены методы конечно-разностных и интегральных уравнений, с одной стороны, и прямой траекторный анализ, с другой. Исследовано влияние конфигурации магнитного поля на характеристики пучка. Показано, что дополнительное аксиальное магнитное поле, приложенное в ускоряющем промежутке, позволяет увеличить ток пучка. Найдены оптимальные значения фокусирующего тока, позволяющие получить пучок малого диаметра.

За допомогою методу частинок в комірках (PIC) досліджено взаємодію тонкого модульованого електронного пучка з неоднорідною плазмою. Показано, що така взаємодія відбувається у три етапи: збудження ВЧ електричного поля в резонансній області, деформація початкового профілю концентрації плазми під дією цього поля та подальша еволюція плазмового збурення. Встановлено, що на пізній стадії взаємодії збурення іонної концентрації поширюється від області взаємодії у вигляді імпульсу кільцеподібної форми зі швидкістю, близькою до швидкості іонного звуку. Електричне поле на цій стадії збуджується у вигляді окремих дрібномасштабних спалахів.

Експериментально досліджено колективне прискорення іонів і низькочастотну модуляцію сильнострумового релятивістського електронного пучка (РЕП) у процесі інжекції плазми в область віртуального катода. Іони прискорюються в електричному полі еволюційного віртуального катода. Модуляція РЕП, необхідна для збудження хвиль просторового заряду та подальшого прискорення іонів, створюється періодичною компенсацією поля віртуального катода іонами плазми.