束-等离子体相互作用线性与非线性理论的若干贡献

我们关注束-等离子体不稳定性的一些相关方面，以完善线性与非线性动力学的若干特征。在重新分析泊松方程以及将背景等离子体视为线性电介质的假设后，我们研究了线性色散关系的非微扰性质，指出在分布函数那些朗道公式不再具有预测能力的平坦区域，有必要更好地刻画模式增长率。随后我们改进了原始的N体方法，以纳入背景等离子体中的回流电流。这一修正项导致朗缪尔模式的饱和水平与增长率减小，此为通过回流电流转移至等离子体的能量密度所致。最后，我们纳入摩擦效应，例如所有等离子体电荷对束粒子运动的集体影响。由此产生的力引起渐进的共振失谐，因为粒子损失能量并降低速度。该摩擦现象导致分布函数形变，伴随低能粒子群显著增长。本工作的价值在于表明，对束-等离子体不稳定性的精细分析勾勒出关于线性、中间及晚期动力学的诸多微妙之处，当该系统被用作描述相关非线性波-粒子现象的范式时，这些微妙之处可能具有重要意义。