超相对论电子尾场对非线性离子尾迹的激发
等离子体物理
2015-06-30 v2 高能天体物理现象
斑图形成与孤子
加速器物理
摘要
对一列超相对论电子气泡尾迹[1]-[8]激发非线性离子尾迹进行了建模。结果表明，该离子尾迹是一种受驱的非线性离子声波，表现为柱形离子孤子[11]-[14]。缓慢传播[21]的电子气泡的振荡径向电场的相位在时间上不对称，并激发出时间平均的惯性离子径向运动。气泡后部的电子压缩将离子吸入，而气泡空腔内的空间电荷将离子排出，从而驱动形成具有轴上和气泡边缘密度尖峰的柱形离子孤子结构[5][6]。一旦形成，通道边缘密度尖峰便由尾迹能量的热压力径向向外驱动[12]。其类通道结构源于传播的离子孤子留下的平坦残留物，与驱动气泡[3][4]电子尾迹的能源无关。我们探索了利用柱形离子孤子形成的部分填充通道来实现一种新颖的正电子加速机制[18]。使用 OSIRIS PIC[25] 模拟来研究离子尾迹孤子结构、其受驱传播及其在正电子加速中的应用。
引用
@article{arxiv.1504.03735,
title = {Non-linear Ion-wake Excitation by Ultra-relativistic Electron Wakefields},
author = {Aakash A. Sahai and Thomas C. Katsouleas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.03735},
year = {2015}
}