相对论电子束与激光辐照等离子体相互作用的不稳定性

假设辐射场（RF）频率 $\omega_{0}$ 大于等离子体频率 $\omega_{p}$，研究了辐射场对相对论电子束-等离子体相互作用中发展的不稳定模式的影响。这些不稳定模式因辐射场而相互参量耦合，是双流不稳定性与参量不稳定性的混合。通过对束-等离子体系统的动力学方程以及麦克斯韦方程进行线性化，推导出了色散方程。为突出辐射场的影响，我们将非零辐射场下得到的解析与数值结果与辐射场为零时的结果进行了比较。假设束的漂移速度 $\mathbf{u}_{b}$ 平行于激发的波矢 $\mathbf{k}$，详细考虑了辐射场偏振矢量 $\mathbf{E}_{0}$ 相对于 $\mathbf{k}$ 的两种特定横向与平行构型。结果表明，在两种几何构型中，不同模式之间都可能发生共振和非共振耦合。当 $\mathbf{E}_{0}$ 垂直于 $\mathbf{k}$ 的横向构型时，预期增长率最大。在此情况下，证明了 $\omega$-$k$ 平面内的不稳定模式谱通常分裂为长波长和短波长两个不同区域，其中不稳定模式分别主要对束参数或辐射场参数敏感。在平行构型（$\mathbf{E}_{0} \parallel \mathbf{k}$）下，短波长处不稳定模式的增长率对束和辐射场参数均敏感，而在长波长处则对辐射场不敏感。