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论文类型：会议论文

发表时间：2017-07-01

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关键字：电荷中和;电流中和;静电双流不稳定性

摘要：等离子体可以提供大量自由电子中和离子束的空间电荷和电流,因此可以为离子束输运提供一个很好的媒介。本文利用二维电磁粒子模拟程序IBMP(Ion Beam-Plasma Interactions with Particle Simulations)研究了不同束的长度、半径以及外加磁场对离子束的电荷及电流中和效果的影响。模拟结果给出了不同离子束长度对离子束空间电荷中和度的影响;对于小于等离子体趋肤深度的离子束,离子流未被电子回流中和,而且离子束半径越小,电流越大,离子束径向聚焦效果越好。在离子束输运过程中,由束离子和等离子体电子之间的相互运动激发的静电双流不稳定性会纵向地调制离子束的密度,使离子束形成高密度脉冲链离子束。此外,我们进一步研究了不同外加磁场对双流不稳定性及离子束聚焦效应的影响。结果表明外加磁场可以显著影响等离子体中感应电磁场的分布,从而影响离子束的聚焦效果。研究还表明在离子束进入等离子体过程中(即在等离子体-真空交界处)会引发一些复杂的物理现象。