Self-field compensation of high-current reb transported by gradient drift in azimuthal magnetic field

Abstract

The research on the basic physical factors influencing the compensation of self-fields of a high-current electron beam transported in azimuthal magnetic field using gradient drift was conducted. The magnetic field was produced by the current carrying conductor placed on the beam axis. The beam self-field compensation is provided by the plasma produced by the electron beam when it is injected into some rarified gas. It was shown, that under conditions of the experiments carried out by the authors, the transversal magnetic field considerably reduced the electron beam compensation degree. On the whole, the obtained results confirm the general concepts of the physical processes occurring in the beam-produced plasma when the beam is injected into some rarified gas. So, when solving some technical tasks associated with effective transport of a high-current relativistic electron beam (REB), the parameters of the electron beam and those of the transport channel are to be matched carefully. Исследованы основные физические факторы, влияющие на компенсацию собственных полей сильноточного электронного пучка, транспортируемого посредством градиентного дрейфа в азимутальном магнитном поле, создаваемом током в проводнике, размещенном на оси пучка. Компенсация собственных полей пучка обеспечивается плазмой, создаваемой электронным пучком при инжекции его в разреженный газ. Показано, что в условиях выполненных экспериментов, поперечное магнитное поле существенно снижает степень компенсации электронного пучка. В целом, полученные результаты подтверждают общие представления о физических процессах, происходящих в создаваемой пучком плазме при инжекции его в разреженный газ. При решении технических задач, связанных с высокоэффективной транспортировкой сильноточных РЭП, необходимо тщательно согласовывать параметры электронного пучка и канала транспортировки.