Методи покращення якості електронних згустків при збудженні кільватерного поля послідовністю згустків

Abstract

Дана дипломна робота присвячена дослідженню двох важливих задач, які виникають при збудженні кільватерного поля у плазмі послідовністю електронних згустків. Перша задача полягає у пригніченні прогресуючого дефокусування та подальшого руйнування електронних згустків при резонансному збудженні кільватерного поля, коли частота слідування згустків дорівнює плазмовій частоті. Це явище було досліджено аналітично та експериментально у 2000-х роках, проте тільки в даній роботі буде представлений механізм подолання даного ефекту. Окрім цього, розв’язок цього питання встановив умови стійкости електронних згустків. Друга задача присвячена дослідженню формування однорідного повздовжнього електричного поля профільованою послідовністю профільованих згустків. Аналітично та методами чисельного моделювання було показано, що умови формування плато та стійкості згустку є тотожними, що дозволяє казати про плавний перехід від першої задачі до другої, що й пов’язує їх в одну роботу.This thesis is dedicated to the investigation of two important problems that appear during the excitation of the wakefield by train of electron bunches. The first problem is about the suppression of progressing defocusing and further destruction of electron bunches during the resonance excitation of the wakefield, when repetition frequency of the bunches equals to plasma frequency. This phenomenon was studied analytically and experimentally in 2000-s, however only in this manuscript the mechanism of suppression of this effect is studied. Moreover, this problem established conditions of stability of electron bunches. The second problem is dedicated to the formation of unitary longitudinal field by a profiled train of profiled bunches. Analytically and by numerical modelling it was shown that conditions of plateau formation and stability of the bunch are the same. It binds considered problems, allowing to combine them into one paper.