Сylindrical charged bunches dynamics in the longitudinally inhomogeneous plasma
Results of analytic study and computer simulation of the cylindrical charged bunches' dynamic are presented. Analytic solution was obtained for cold plasma in the given current approximation. Results of the computer simulation of the ion bunch are in a good agreement with theoretical estimation...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Datum: | 2013 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2013
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111901 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Сylindrical charged bunches dynamics in the longitudinally inhomogeneous plasma / Yu.M. Tolochkevich, T.E. Litoshenko, I.O. Anisimov // Вопросы атомной науки и техники. — 2013. — № 4. — С. 34-37. — Бібліогр.: 4 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862546015342559232 |
|---|---|
| author | Tolochkevich, Yu.M. Litoshenko, T.E. Anisimov, I.O. |
| author_facet | Tolochkevich, Yu.M. Litoshenko, T.E. Anisimov, I.O. |
| citation_txt | Сylindrical charged bunches dynamics in the longitudinally inhomogeneous plasma / Yu.M. Tolochkevich, T.E. Litoshenko, I.O. Anisimov // Вопросы атомной науки и техники. — 2013. — № 4. — С. 34-37. — Бібліогр.: 4 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Results of analytic study and computer simulation of the cylindrical charged bunches' dynamic are presented. Analytic solution was obtained for cold plasma in the given current approximation. Results of the computer simulation of the ion bunch are in a good agreement with theoretical estimations. The wake field has a behavior of the spatial beating because the phase difference between the waves excited by forefront and rearfront varies along the bunch trajectory. Dynamics of the electron bunch differs strongly due to the formation of the microbunches' with complex dynamics. The wake field magnitude increases substantially due to the microbunches' focusing. The first microbunch is better focused longitudinally and defocused in the radial direction in comparison with the next microbunches. It results to different spatial structure of the wake field at the axis and at the periphery of the system.
Розглядаються збудження кільватерних хвиль і динаміка циліндричних електронного та іонного згустків в неоднорідній плазмі. Концентрація плазми лінійно зростає вздовж траєкторії згустку. В першій частині роботи представлено аналітичний розв’язок задачі в наближенні заданого струму. Для довгих згустків через неоднорідність плазми різниця фаз кільватерних хвиль, збуджуваних переднім та заднім фронтами згустку, змінюється вздовж траєкторії останнього, тому амплітуда кільватерної хвилі за згустком зазнає пульсацій. Результати моделювання іонного згустку добре збігаються з аналітичними розрахунками, оскільки для нього виконується наближення заданого струму. Динаміка електронного згустку визначається кільватерним полем, яке збуджує його передній фронт. В результаті згусток розпадається на окремі мікрозгустки, кількість та характеристики яких визначаються довжиною кільватерної хвилі поблизу точки інжекції. Перший мікрозгусток краще фокусується в поздовжньому і гірше – в радіальному напрямку порівняно з наступними. Як наслідок, просторові розподіли кільватерного поля на осі системи і на периферії помітно відрізняються.
Рассматриваются возбуждения кильватерных волн и динамика цилиндрических электронного и ионного сгустков в неоднородной плазме. Концентрация плазмы линейно возрастает вдоль траектории сгустка. В первой части работы представлено аналитическое решение задачи в приближении заданного тока. Для длинных сгустков из-за неоднородности плазмы разность фаз кильватерных волн, возбуждаемых передним и задним фронтами сгустка, изменяется вдоль траектории последнего, поэтому амплитуда кильватерной волны за сгустком испытывает пульсации. Результаты моделирования ионного сгустка хорошо совпадают с аналитическими расчетами, так как для него выполняется приближение заданного тока. Динамика электронного сгустка определяется кильватерным полем, которое возбуждает его передний фронт. В результате сгусток распадается на отдельные микросгустки, количество и характеристики которых определяются длиной кильватерной волны вблизи точки инжекции. Первый микросгусток лучше фокусируется в продольном и хуже – в радиальном направлении сравнительно с последующими. Как следствие, пространственные распределения кильватерного поля на оси системы и на периферии заметно отличаются.
|
| first_indexed | 2025-11-25T06:32:30Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-111901 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | English |
| last_indexed | 2025-11-25T06:32:30Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Tolochkevich, Yu.M. Litoshenko, T.E. Anisimov, I.O. 2017-01-15T14:46:13Z 2017-01-15T14:46:13Z 2013 Сylindrical charged bunches dynamics in the longitudinally inhomogeneous plasma / Yu.M. Tolochkevich, T.E. Litoshenko, I.O. Anisimov // Вопросы атомной науки и техники. — 2013. — № 4. — С. 34-37. — Бібліогр.: 4 назв. — англ. 1562-6016 PACS: 29.27.Bd; 52.59.-f https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111901 Results of analytic study and computer simulation of the cylindrical charged bunches' dynamic are presented. Analytic solution was obtained for cold plasma in the given current approximation. Results of the computer simulation of the ion bunch are in a good agreement with theoretical estimations. The wake field has a behavior of the spatial beating because the phase difference between the waves excited by forefront and rearfront varies along the bunch trajectory. Dynamics of the electron bunch differs strongly due to the formation of the microbunches' with complex dynamics. The wake field magnitude increases substantially due to the microbunches' focusing. The first microbunch is better focused longitudinally and defocused in the radial direction in comparison with the next microbunches. It results to different spatial structure of the wake field at the axis and at the periphery of the system. Розглядаються збудження кільватерних хвиль і динаміка циліндричних електронного та іонного згустків в неоднорідній плазмі. Концентрація плазми лінійно зростає вздовж траєкторії згустку. В першій частині роботи представлено аналітичний розв’язок задачі в наближенні заданого струму. Для довгих згустків через неоднорідність плазми різниця фаз кільватерних хвиль, збуджуваних переднім та заднім фронтами згустку, змінюється вздовж траєкторії останнього, тому амплітуда кільватерної хвилі за згустком зазнає пульсацій. Результати моделювання іонного згустку добре збігаються з аналітичними розрахунками, оскільки для нього виконується наближення заданого струму. Динаміка електронного згустку визначається кільватерним полем, яке збуджує його передній фронт. В результаті згусток розпадається на окремі мікрозгустки, кількість та характеристики яких визначаються довжиною кільватерної хвилі поблизу точки інжекції. Перший мікрозгусток краще фокусується в поздовжньому і гірше – в радіальному напрямку порівняно з наступними. Як наслідок, просторові розподіли кільватерного поля на осі системи і на периферії помітно відрізняються. Рассматриваются возбуждения кильватерных волн и динамика цилиндрических электронного и ионного сгустков в неоднородной плазме. Концентрация плазмы линейно возрастает вдоль траектории сгустка. В первой части работы представлено аналитическое решение задачи в приближении заданного тока. Для длинных сгустков из-за неоднородности плазмы разность фаз кильватерных волн, возбуждаемых передним и задним фронтами сгустка, изменяется вдоль траектории последнего, поэтому амплитуда кильватерной волны за сгустком испытывает пульсации. Результаты моделирования ионного сгустка хорошо совпадают с аналитическими расчетами, так как для него выполняется приближение заданного тока. Динамика электронного сгустка определяется кильватерным полем, которое возбуждает его передний фронт. В результате сгусток распадается на отдельные микросгустки, количество и характеристики которых определяются длиной кильватерной волны вблизи точки инжекции. Первый микросгусток лучше фокусируется в продольном и хуже – в радиальном направлении сравнительно с последующими. Как следствие, пространственные распределения кильватерного поля на оси системы и на периферии заметно отличаются. en Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Нерелятивистская электроника Сylindrical charged bunches dynamics in the longitudinally inhomogeneous plasma Динаміка заряджених згустків в поздовжньо неоднорідній плазмі Динамика заряженных сгустков в продольно неоднородной плазме Article published earlier |
| spellingShingle | Сylindrical charged bunches dynamics in the longitudinally inhomogeneous plasma Tolochkevich, Yu.M. Litoshenko, T.E. Anisimov, I.O. Нерелятивистская электроника |
| title | Сylindrical charged bunches dynamics in the longitudinally inhomogeneous plasma |
| title_alt | Динаміка заряджених згустків в поздовжньо неоднорідній плазмі Динамика заряженных сгустков в продольно неоднородной плазме |
| title_full | Сylindrical charged bunches dynamics in the longitudinally inhomogeneous plasma |
| title_fullStr | Сylindrical charged bunches dynamics in the longitudinally inhomogeneous plasma |
| title_full_unstemmed | Сylindrical charged bunches dynamics in the longitudinally inhomogeneous plasma |
| title_short | Сylindrical charged bunches dynamics in the longitudinally inhomogeneous plasma |
| title_sort | сylindrical charged bunches dynamics in the longitudinally inhomogeneous plasma |
| topic | Нерелятивистская электроника |
| topic_facet | Нерелятивистская электроника |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111901 |
| work_keys_str_mv | AT tolochkevichyum sylindricalchargedbunchesdynamicsinthelongitudinallyinhomogeneousplasma AT litoshenkote sylindricalchargedbunchesdynamicsinthelongitudinallyinhomogeneousplasma AT anisimovio sylindricalchargedbunchesdynamicsinthelongitudinallyinhomogeneousplasma AT tolochkevichyum dinamíkazarâdženihzgustkívvpozdovžnʹoneodnorídníiplazmí AT litoshenkote dinamíkazarâdženihzgustkívvpozdovžnʹoneodnorídníiplazmí AT anisimovio dinamíkazarâdženihzgustkívvpozdovžnʹoneodnorídníiplazmí AT tolochkevichyum dinamikazarâžennyhsgustkovvprodolʹnoneodnorodnoiplazme AT litoshenkote dinamikazarâžennyhsgustkovvprodolʹnoneodnorodnoiplazme AT anisimovio dinamikazarâžennyhsgustkovvprodolʹnoneodnorodnoiplazme |