Low-energy high-current electron beam generation in plasma system and beam-plasma interaction
The review of results of experimental investigations and computer simulations of low-energy high-current electron beam generation in a low-impedance system and dynamics of beam-plasma system are given. The system includes a long plasma-filled diode, an auxiliary thermionic cathode and an explosive e...
Збережено в:
| Дата: | 2007 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2007
|
| Назва видання: | Вопросы атомной науки и техники |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/110513 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Low-energy high-current electron beam generation in plasma system and beam-plasma interaction / A.V. Agafonov, V.A. Bogachenkov, O.S. Suleymanov, V.P. Tarakanov // Вопросы атомной науки и техники. — 2007. — № 1. — С. 133-135. — Бібліогр.: 6 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-110513 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1105132017-01-05T03:04:13Z Low-energy high-current electron beam generation in plasma system and beam-plasma interaction Agafonov, A.V. Bogachenkov, V.A. Suleymanov, O.S. Tarakanov, V.P. Plasma electronics The review of results of experimental investigations and computer simulations of low-energy high-current electron beam generation in a low-impedance system and dynamics of beam-plasma system are given. The system includes a long plasma-filled diode, an auxiliary thermionic cathode and an explosive emission cathode. The auxiliary cathode is used to generate a low-current, low-voltage electron beam to form long plasma anode by means of a residual gas ionisation in an external longitudinal magnetic field. The high-current low-energy electron beam is generated from the explosive emission cathode embedded in preliminary prepared plasma. Peculiarities of the system are due to: 1) the generation of electron beams with currents exceeding Alfven’s limit; 2) the charge density of the beam close to the plasma density. These peculiarities complicate beam-plasma interaction significantly due to sharp non-uniform distribution of the beam current density, dominant transverse motion of the beam electrons and redistribution of ion-plasma density under the influence of fields. Computer simulation was performed using electromagnetic PIC code KARAT for different geometry’s of the system. Дано огляд результатів експериментальних досліджень і чисельного моделювання генерації низько-енергетичних (з енергією в десятки кілоелектронвольт) потужнострумових (зі струмами в десятки кілоампер) електронних пучків у наповненій плазмою системі з протяжним плазмовим анодом і динаміки всієї системи в цілому. Слабкострумовий низьковольтний пучок від допоміжного катода, що знаходиться у зовнішньому подовжньому магнітному полі, використовується для створення протяжного плазмового анода в залишковому газі. Потужнострумовий електронний пучок формується з вибухоемісійного катода, що стикається зі сформованою плазмою. Особливості системи зв'язані з формуванням потужнострумового пучка з щільністю часток, порівнянної з густиною плазми, і струмом, який перевищує граничний струм Альфвена, що різко ускладнює характер пучково-плазмової взаємодії в процесі транспортування потужнострумового пучка уздовж протяжного плазмового анода за рахунок різко вираженого поперечного руху і неоднорідного розподілу струму пучка. Дан обзор результатов экспериментальных исследований и численного моделирования генерации низкоэнергетических (с энергией в десятки килоэлектронвольт) сильноточных (с токами в десятки килоампер) электронных пучков в плазмонаполненной системе с протяженным плазменным анодом и динамики всей системы в целом. Слаботочный низковольтный пучок от вспомогательного катода, находящегося во внешнем продольном магнитном поле, используется для создания протяженного плазменного анода в остаточном газе. Сильноточный электронный пучок формируется со взрывоэмиссионного катода, соприкасающегося со сформированной плазмой. Особенности системы связаны с формированием сильноточного пучка с плотностью частиц, сравнимой с плотностью плазмы, и током, превышающим предельный ток Альфвена, что резко усложняет характер пучково-плазменного взаимодействия в процессе транспортировки сильноточного пучка вдоль протяженного плазменного анода за счет резко выраженного поперечного движения и неоднородного распределения тока пучка. 2007 Article Low-energy high-current electron beam generation in plasma system and beam-plasma interaction / A.V. Agafonov, V.A. Bogachenkov, O.S. Suleymanov, V.P. Tarakanov // Вопросы атомной науки и техники. — 2007. — № 1. — С. 133-135. — Бібліогр.: 6 назв. — англ. 1562-6016 PACS: 29.27.-a http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/110513 en Вопросы атомной науки и техники Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
English |
| topic |
Plasma electronics Plasma electronics |
| spellingShingle |
Plasma electronics Plasma electronics Agafonov, A.V. Bogachenkov, V.A. Suleymanov, O.S. Tarakanov, V.P. Low-energy high-current electron beam generation in plasma system and beam-plasma interaction Вопросы атомной науки и техники |
| description |
The review of results of experimental investigations and computer simulations of low-energy high-current electron beam generation in a low-impedance system and dynamics of beam-plasma system are given. The system includes a long plasma-filled diode, an auxiliary thermionic cathode and an explosive emission cathode. The auxiliary cathode is used to generate a low-current, low-voltage electron beam to form long plasma anode by means of a residual gas ionisation in an external longitudinal magnetic field. The high-current low-energy electron beam is generated from the explosive emission cathode embedded in preliminary prepared plasma. Peculiarities of the system are due to: 1) the generation of electron beams with currents exceeding Alfven’s limit; 2) the charge density of the beam close to the plasma density. These peculiarities complicate beam-plasma interaction significantly due to sharp non-uniform distribution of the beam current density, dominant transverse motion of the beam electrons and redistribution of ion-plasma density under the influence of fields. Computer simulation was performed using electromagnetic PIC code KARAT for different geometry’s of the system. |
| format |
Article |
| author |
Agafonov, A.V. Bogachenkov, V.A. Suleymanov, O.S. Tarakanov, V.P. |
| author_facet |
Agafonov, A.V. Bogachenkov, V.A. Suleymanov, O.S. Tarakanov, V.P. |
| author_sort |
Agafonov, A.V. |
| title |
Low-energy high-current electron beam generation in plasma system and beam-plasma interaction |
| title_short |
Low-energy high-current electron beam generation in plasma system and beam-plasma interaction |
| title_full |
Low-energy high-current electron beam generation in plasma system and beam-plasma interaction |
| title_fullStr |
Low-energy high-current electron beam generation in plasma system and beam-plasma interaction |
| title_full_unstemmed |
Low-energy high-current electron beam generation in plasma system and beam-plasma interaction |
| title_sort |
low-energy high-current electron beam generation in plasma system and beam-plasma interaction |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| publishDate |
2007 |
| topic_facet |
Plasma electronics |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/110513 |
| citation_txt |
Low-energy high-current electron beam generation in plasma system and beam-plasma interaction / A.V. Agafonov, V.A. Bogachenkov, O.S. Suleymanov, V.P. Tarakanov // Вопросы атомной науки и техники. — 2007. — № 1. — С. 133-135. — Бібліогр.: 6 назв. — англ. |
| series |
Вопросы атомной науки и техники |
| work_keys_str_mv |
AT agafonovav lowenergyhighcurrentelectronbeamgenerationinplasmasystemandbeamplasmainteraction AT bogachenkovva lowenergyhighcurrentelectronbeamgenerationinplasmasystemandbeamplasmainteraction AT suleymanovos lowenergyhighcurrentelectronbeamgenerationinplasmasystemandbeamplasmainteraction AT tarakanovvp lowenergyhighcurrentelectronbeamgenerationinplasmasystemandbeamplasmainteraction |
| first_indexed |
2024-03-30T09:13:14Z |
| last_indexed |
2024-03-30T09:13:14Z |
| _version_ |
1796149685473247232 |