碰撞对有限长度等离子体中双流不稳定性的影响

本文通过解析和数值方法研究了在接地壁面之间有界的一维碰撞等离子体中单能电子束的不稳定性。仅对等离子体电子考虑电子与中性粒子之间的碰撞。色散方程的解表明，不稳定性的时间增长率是碰撞频率的递减线性函数，当碰撞频率为无碰撞增长率的二倍时，该增长率降为零。流体模拟证实了这一结果。本文给出了估算阈值束流的实用公式，该束流是双流不稳定性在给定系统长度、中性气体压强、等离子体密度和束能量条件下发展所需的。在不同中性粒子密度和束流下进行的粒子模拟结果在增长率和阈值束流方面均与流体理论预测吻合良好。