NEUTRALIZATION OF KILOAMPÈRE BEAMS OF RELATIVISTIC ELECTRONS WITH DIFFERENT DURATIONS IN A PLASMA COLUMN WITH A LEADING MAGNETIC FIELD

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

In experiments on plasma heating during the passage of a relativistic electron beam with a current 10 kA through a plasma column, the electric and magnetic fields of the beam have to be compensated by the current induced in the plasma, i.e., the so-called charge and current neutralizations of the beam have to occur. In the earliest experiments on injection of high-current relativistic electron beams into a plasma with a magnetic field, the effects of plasma neutralization of the electron beam’s internal electromagnetic field were observed. At the same time, the dynamics of these neutralization processes also depends on the ratio between the duration of the leading edge of the beam current and the flight time of its electrons along the plasma column length. This work describes the results of two substantially different series of experiments on the neutralization of an electron beam with a current of about 10 kA in a plasma column under a strong (4 T) leading magnetic field. In the first series of experiments, the leading edge of the beam current was ≈5 ns and its duration was about 50 ns. In the second series of experiments, the leading edge of the current beam was 0.1 μs and its duration was ≈5 μs.

Авторлар туралы

A. Arzhannikov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

S. Sinitsky

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

D. Samtsov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: D.A.Samtsov@inp.nsk.su
Novosibirsk, Russia

P. Kalinin

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

K. Kuklin

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, Russia

Әдебиет тізімі

  1. Алтынцев А.Т., Брейзман Б.Н., Еськов А.Г., Золотовский О.А., Коротеев В.И., Куртмулаев Р.Х., Масалов В.Л., Ротов Д.Д., Семенов В.Н. // Plasma Phys. Con. Nuc. Fus Research: Proc. of the 4-th Intern. Conf. Madison, USA, 1971. Vienna, 1971. V. 2. P. 309.
  2. Koidan V.S., Lagunov V.M., Lukyanov V.N., Mekler K.I., and Sobolev O.P. // 5-th European Conf. on Control. Fusion and Plasma Phys. Grenoble, 1972. V. L. P. 161.
  3. Абдрашитов Ю.И., Койдан В.С., Конюхов В.В., Лагунов В.М., Лукьянов В.Н., Меклер К.И., Ротов Д.Д. // ЖЭТФ. 1974. Т. 66. С. 1324.
  4. Аржанников А.В., Брейзман Б.Н., Вячеславов Л.Н., Койдан В.С., Конюхов В.В., Ротов Д.Д. // Plasma Phys. Controlled Nuclear Fusion Res.: Proc. 5-th Intern. Conf. Tokio, 1974. Vienna, 1975. V. 3. P. 257.
  5. Breizman B.N., Ryutov D.D. // Nuclear Fusion. 1974. V. 14. P. 873.
  6. Arzhannikov A.V., Burdakov A.V., Burmasov V.S., Koidan V.S., Konyukhov V.V., Mekler K.I., Rogozin A.I., and Vyacheslavov L.N. // Proc. 3d Inter. Conf. on High Power Elec. and Ion Beam Res. and Tech., Novosibirsk, 1979. P. 29.
  7. Аржанников А.В., Бурдаков А.В., Койдан В.С., Конюхов В.В., Меклер К.И., Рогозин А.И. // Письма ЖЭТФ. 1978. Т. 227. С. 173.
  8. Arzhannikov A.V., Burdakov A.V., Koidan V.S., and Vyacheslavov L.N. // Physica Scripta. 1982. V. T2B. P. 303.
  9. Рухадзе А.А., Рухлин В.Г. // ЖЭТФ. 1971. Т. 61. С. 177.
  10. Росинский С.Е., Рухадзе А.А., Рухлин В.Г., Эпельбаум Я.Г. // ЖТФ. 1972. Т. 42. С. 929.
  11. Hammer D., Rostoker N. // Phys. Fluids. 1970. V. 13. P. 1831.
  12. Cox J.L., Bennett W.H. // Phys. Fluids. 1970. V. 13. P. 182.
  13. Lee R., Sudan R.N. // Phys. Fluids. 1971. V. 14. P. 1213.
  14. Arzhannikov A.V., Koidan V.S. // Proc. 12th Intern. Conf. on Phenomena in Ionized Gases, Eindhoven, 1975. Contributed papers. V. 1. P. 278.
  15. Аржанников А.В. Дисс... кандидата физ.-мат. наук, Новосибирск, 1980. С. 69.
  16. Аржанников А.В., Синицкий С.Л. // Новосибирский государственный университет. Новосибирск: ИПЦ НГУ, 2016. С. 37.
  17. Аржанников А.В., Бурдаков А.В., Койдан В.С., Конюхов В.В., Меклер К.И., Дейчули П.П. // Физика плазмы. 1978. Т. 4. С. 1133.
  18. Katsouleas T. // Phys. Rev. A. 1986. V. 33. P. 2056.
  19. Rosenzweig J.B., Schoessow P., Cole B., Gai W., Konecny R., and Noren J. // Phys. Rev. A. 1989. V. 39. P. 1586.
  20. Кременцов В.И., Стрелков П.С., Шкварунец А.Г. // Физика плазмы. 1977. Т. 3. С. 770.
  21. Arzhannikov A.V., Astrelin V.T., Burdakov A.V., Chebotaev P.Z., Koidan V.S., Mekler K.I., Melnikov P.I., Postupaev V.V., Rovenskikh A.F., Sinitsky S.L., Shcheglov M.A., and Wuerz H. // Fusion Technol. 1999. V. 35. P. 146.
  22. Аржанников А.В., Астрелин В.Т., Бурдаков А.В., Иванов И.А., Койдан В.С., Меклер К.И., Поступаев В.В., Ровенских А.Ф., Полосаткин С.В., Синицкий С.Л. // Письма ЖЭТФ. 2003. Т. 77. С. 426
  23. Burdakov A., Arzhannikov A., Astrelin V., Beklemishev A., Burmasov V., Derevyankin G., Ivanenko V., Ivanov I., Ivantsivsky M., Kandaurov I., Konyukhov V., Kotelnikov I., Kuznetsov S., Makarov A., Mekler K., Nikolaev V., Popov S., Postupaev V., Polosatkin S., Rovenskikh A., Sanin A., Shoshin A., Sinitsky S., Sulyaev Y., Stepanov V., Trunyov Y., Vyacheslavov L., Zubairov E., Kovenya V., Shvab I., Zhukov V., Kozlinskaya T., and Kuklin K. // 33rd EPS Confer. Plasma Phys. Rome, 19–23 June 2006. ECA. V. 301. P 4.179.
  24. Arzhannikov A.V., Burdakov A.V., Kalinin P.V., Kuznetsov S.A., Makarov M.A., Mekler K.I., Polosatkin S.V., Postupaev V.V., Rovenskikh A.F., Sinitsky S.L., Sklyarov V.F., Stepanov V.D., Sulyaev Yu.S., Thumm M.K.A., and Vyacheslavov L.N. // Vestn. Novosibirsk State University. Ser.: Phys. 2010. V. 5. P. 44.
  25. Arzhannikov A.V., Ivanov I.A., Kasatov A.A., Kuznetsov S.A., Makarov M.A., Mekler K.I., Polosatkin S.V., Popov S.S., Rovenskikh A.F., Samtsov D.A., Sinitsky S.L., Stepanov V.D., Annenkov V.V., and Timofeev I.V. // Plasma Phys. Controlled Fusion. 2020. V. 62. P. 045002.
  26. Arzhannikov A.V., Sinitsky S.L., Samtsov D.A., Timofeev I.V., Sandalov E.S., Popov S.S., Altukhanov M.G., Makarov M.A., Kalinin P.V., Kuklin K.N., Rovenskikh A.F., Stepanov V.D. // Plasma Phys. Rep. 2024. V. 50. P. 331.
  27. Аржанников А.В., Самцов Д.А., Синицкий С.Л., Старостенко Д.А., Макаров М.А., Григорьев А.Н., Лубенченко Н.А., Мастюк Д.А., Протас Р.В. // ЖТФ. 2025. Т. 95. № 12. (принята к печати).
  28. Arzhannikov A.V., Sinitsky S.L., Samtsov D.A., Kalinin P.V., and Kuklin K.N. // Proc. 52nd Internat. Confer. on Plasma Physics and CF, March 17–21, 2025, Zvenigorod. https://doi.org/10.34854/ICPAF.52.2025.1.1.205
  29. Samtsov D.A., Arzhannikov A.V., Sinitsky S.L., Sandalov E.S., Makarov M.A., Kalinin P.V., and Kuklin K.N. // Proc. VIII Internat. Confer. Frontiers Of Nonlinear Physics. 2024. P. 151.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).