Введение к работе
Актуальность темы
Исследование динамики транспортировка интенсивных пучков заряженных частиц (ІІЗЧ) в плазменных средах представляет значительный научный и практический интерео. Актуальность этой проблемы связана с'перспектиэаш, которые открывает возможность использования эффективной транспортировка ПЗЧ в газопламенных оредах для решения целого ряда научно-технических задач. Наряду о "традиционными" областями применения, такими как инерционный УТС, взаимодействие с конденсированными оредамя, коллективные метода ускорения иснов, обозначились новые области применения сильноточных ПЗЧ - это оозда-ние СВЧ-генераторов, накачка мошных газовых лазеров, а также большое число различных технологических задач (1,2).
Последние годы.значитеьное внимание привлекло изучение динамики транспортировки релятивистских електронних пучков (РЭП) по плазменным каналам, создаваемым в разряженном газе излучением вспомогательного УФ-лазера.
Как показывает эксперимент (3,4), плазменный клиал обеспечивает устойчивую транспортировку РЭП на значительные расстояния (4).
Однако дальнейшее продвижение в зтой области требует проведения фундаментальных исследований процеооов, сопровождающих транспортировку РЭП по плазменному каналу, что и обуславливает актуальность задач, рассмотренных в настоящей дяссерга-ционной работе.
Цель работы состоит в решении ряда актуальных задач динамика распространения релятивистских электронных пучкев в плззменном канале о учетом влияния на лроцаоо трэнопортироЕК'л внешних полей.
Научная новизна работы
В диссертации на основании кинетических уравнений Власо-ва-Больцмана и уравнении переноса получены условия равновесия и уравнение огибающей релятивистского электронного пучка в плазменном канаяе. С помощью интегрирования уравнений движения и численного моделирования исследована эволюция электронов канала в поле пучка и собственном самосогласованном электромагнитном поле. Впервые получена система уравнений, описывающая совместную динамику электронов пучка и канала, обоснована её корректность и получено решение методом последовательных приближений. Проведено численное моделирование совместной динамики электронов пучка и канала методом "частиц".
Научная и практическая ценность
Полученные в работе уравнения динамики пучка заряженных частиц электронов плазменного канала, условия стабилизации пучка в канале и исследование их совместной динамики позволяют найти ряд оптимальных условий транспортировки пучков в плаз -. ценных каналах. Эти результаты ыогут быть использованы:
при диагностике гшазыц с помощью электронных пучков;
при разработке перспективных ускорителей заряженных частиц;
при разработке электронно-лучевых приборов.
На защиту выносятся
- условия стабилизации релятивистского электронного пучка
в плазменном канале;
уравнение огибающей пучка с автомодельным профилем плотности в канале;
уравнение для элективного радиуса электронной хомпонетк канала;
результаты численного моделирования эволюции электронов кднпла в самосогласованном электромагнитном поло и в поле пучка с задаингмн паритетна.":!;
уравнение огибающей рлектронов канала в поло пучгл глхясі длительности;
система уравнений, описывающая совместную динамику пучка и канала'в модельной постановке, сё решение методом после-дователышх приближении;
результата численного моделирования совместной динамики методом "частиц".
Апробация работы
Основние результата диссертации докладывались па заседаниях кафедры физической механики, иа У Межвузовской конференции молодих учених (Ленинград, 1987г.), на УІ Ие;:'.вузовскои кон&з-ренцші молодих учених (Ленинград, 1388г.).
Публикация работн Основіше результаты работн опубликованы в двух статьях.
Объём п структура диссертации
Диссертация состоит из Введения, трёх глав, Заключения
и списка цитируемой литературы (87 названий), содержит 12
рисунков. Общий объем диссертации страниц.