Computer simulation of low-energy high-current electron beam dynamics in a long plasma-filled diode

Computer simulation of low-energy high-current electron beam dynamics in a long plasma-filled diode

Results of computer simulation of low-energy high-current electron beam dynamics in a low-impedance system consisting of a diode with a long plasma anode, just siding with an explosive emission cathode and an auxiliary thermionic cathode are presented. Plasma anode plays simultaneously a role of t...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2008
Hauptverfasser: Agafonov, A.V., Tarakanov, V.P.
Format: Artikel
Sprache:English
Veröffentlicht: Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2008
Schriftenreihe:Вопросы атомной науки и техники
Schlagworte:
Новые методы ускорения, сильноточные пучки
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/111394
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Computer simulation of low-energy high-current electron beam dynamics in a long plasma-filled diode / A.V. Agafonov, V.P. Tarakanov // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 3. — С. 136-138. — Бібліогр.: 8 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-111394
record_format dspace
fulltext
spelling irk-123456789-1113942017-01-10T03:04:21Z Computer simulation of low-energy high-current electron beam dynamics in a long plasma-filled diode Agafonov, A.V. Tarakanov, V.P. Новые методы ускорения, сильноточные пучки Results of computer simulation of low-energy high-current electron beam dynamics in a low-impedance system consisting of a diode with a long plasma anode, just siding with an explosive emission cathode and an auxiliary thermionic cathode are presented. Plasma anode plays simultaneously a role of the transport channel providing charge neutralization of high-current beam and is created by means of the residual gas ionisation by low-current, low-voltage electron beam emitted from the auxiliary cathode in an external longitudinal magnetic field. The main peculiarities of the beam-plasma system are discussed: 1) the formation of the beam of currents exceeding the limiting Alven’s ones; 2) the formation of paramagnetic states of the beam under condition of beam charge density close to the plasma density. These peculiarities complicate beam-plasma interaction significantly due to sharp nonuniform distribution of the beam current density, significant transverse motion of the beam electrons and redistribution of ion plasma density under the influence of high-current electron beam fields. Computer simulation was performed using electromagnetic PIC code KARAT. Наведено результати чисельного моделювання динаміки низькоенергетичних потужнострумових електронних пучків у низькоімпедансній плазмовій системі, що складається з діоду з довгим плазмовим анодом, що впритул прилягає до вибухоемісійного катоду, і допоміжного термокатоду. Плазмовий анод одночасно відіграє роль каналу для транспортування пучку і створюється за допомогою іонізації залишкового газу слабкострумовим низьковольтним пучком від термокатоду в зовнішнім поздовжнім магнітному полі. Розглянуто основні особливості подібної пучково- плазмової системи: 1) формування пучків зі струмами, що перевершують граничний струм Альфвена; 2) формування парамагнітних станів пучків в умовах, коли щільність заряду пучка порівнянна із щільністю плазми. Робота виконана за підтримкою РФФД по гранту 05-02-16442. Приведены результаты численного моделирования динамики низкоэнергетичных сильноточных электронных пучков в низкоимпедансной плазменной системе, состоящей из диода с длинным плазменным анодом, вплотную прилегающим к взрывоэмиссионному катоду, и вспомогательного термокатода. Плазменный анод одновременно играет роль канала для транспортировки пучка и создается посредством ионизации остаточного газа слаботочным низковольтным пучком от термокатода во внешнем продольном магнитном поле. Рассмотрены основные особенности подобной пучково- плазменной системы: 1) формирование пучков с токами, превосходящими предельный ток Альфвена; 2) формирование парамагнитных состояний пучков в условиях, когда плотность заряда пучка сравнима с плотностью плазмы. Работа выполнена при поддержке РФФИ по гранту 05-02-16442. 2008 Article Computer simulation of low-energy high-current electron beam dynamics in a long plasma-filled diode / A.V. Agafonov, V.P. Tarakanov // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 3. — С. 136-138. — Бібліогр.: 8 назв. — англ. 1562-6016 PACS: 52.40.Mj http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/111394 en Вопросы атомной науки и техники Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language English
topic Новые методы ускорения, сильноточные пучки
Новые методы ускорения, сильноточные пучки
spellingShingle Новые методы ускорения, сильноточные пучки
Новые методы ускорения, сильноточные пучки
Agafonov, A.V.
Tarakanov, V.P.
Computer simulation of low-energy high-current electron beam dynamics in a long plasma-filled diode
Вопросы атомной науки и техники
description Results of computer simulation of low-energy high-current electron beam dynamics in a low-impedance system consisting of a diode with a long plasma anode, just siding with an explosive emission cathode and an auxiliary thermionic cathode are presented. Plasma anode plays simultaneously a role of the transport channel providing charge neutralization of high-current beam and is created by means of the residual gas ionisation by low-current, low-voltage electron beam emitted from the auxiliary cathode in an external longitudinal magnetic field. The main peculiarities of the beam-plasma system are discussed: 1) the formation of the beam of currents exceeding the limiting Alven’s ones; 2) the formation of paramagnetic states of the beam under condition of beam charge density close to the plasma density. These peculiarities complicate beam-plasma interaction significantly due to sharp nonuniform distribution of the beam current density, significant transverse motion of the beam electrons and redistribution of ion plasma density under the influence of high-current electron beam fields. Computer simulation was performed using electromagnetic PIC code KARAT.
format Article
author Agafonov, A.V.
Tarakanov, V.P.
author_facet Agafonov, A.V.
Tarakanov, V.P.
author_sort Agafonov, A.V.
title Computer simulation of low-energy high-current electron beam dynamics in a long plasma-filled diode
title_short Computer simulation of low-energy high-current electron beam dynamics in a long plasma-filled diode
title_full Computer simulation of low-energy high-current electron beam dynamics in a long plasma-filled diode
title_fullStr Computer simulation of low-energy high-current electron beam dynamics in a long plasma-filled diode
title_full_unstemmed Computer simulation of low-energy high-current electron beam dynamics in a long plasma-filled diode
title_sort computer simulation of low-energy high-current electron beam dynamics in a long plasma-filled diode
publisher Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
publishDate 2008
topic_facet Новые методы ускорения, сильноточные пучки
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/111394
citation_txt Computer simulation of low-energy high-current electron beam dynamics in a long plasma-filled diode / A.V. Agafonov, V.P. Tarakanov // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 3. — С. 136-138. — Бібліогр.: 8 назв. — англ.
series Вопросы атомной науки и техники
work_keys_str_mv AT agafonovav computersimulationoflowenergyhighcurrentelectronbeamdynamicsinalongplasmafilleddiode
AT tarakanovvp computersimulationoflowenergyhighcurrentelectronbeamdynamicsinalongplasmafilleddiode
first_indexed 2025-07-08T02:06:45Z
last_indexed 2025-07-08T02:06:45Z
_version_ 1837042662952140800

Ähnliche Einträge