暖电子束驱动的丝化不稳定性:统计与电场产生
等离子体物理
2015-05-14 v1
摘要
我们使用一维和二维粒子网格(PIC)模拟研究了反向传播对称电子束的丝化不稳定性,模拟方向垂直于束速度矢量。这些束是均匀的、暖的,并且它们的相对速度是轻度相对论性的。在二维中研究了丝状结构的动力学,并证实其特征尺寸随时间线性增加。通过模拟平面中的磁场和电场驱动了垂直于束速度矢量的电流。这些场与丝状结构边界相关联,因此流向对齐电流和垂直电流的尺度大小相等。在一维中,当丝化不稳定性饱和时,静电力和磁力同等重要。对于我们的初始条件,它们的平衡显然是丝化不稳定性的饱和机制。在二维模拟中,为了降低计算成本而设置了更高的电子温度,此时电力相对较弱但不可忽略。在一维模拟和二维模拟中,当不稳定性饱和时及之后,磁压力梯度是静电场的主要来源。
引用
@article{arxiv.0910.0228,
title = {The filamentation instability driven by warm electron beams: Statistics and electric field generation},
author = {M E Dieckmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:0910.0228},
year = {2015}
}
备注
10 pages, 6 figures, accepted by the Plasma Physics and Controlled Fusion (Special Issue EPS 2009)