Some Aspects of Electron Dynamics in Electron Cyclotron Resonance Ion Sources
利用Particle-In-Cell程序结合离子动力学的模拟，对电子回旋共振离子源中的电子动力学进行了数值模拟。平均电子能量被发现是70千电子伏左右，接近的值是来自X射线发射的源的光谱。电子寿命由电离碰撞中产生的低能电子的损失定义;损失由电子加热速率调节，这取决于微波电场的大小。模拟了离子约束随微波电场和气流变化的变化。讨论了电子动力学对余辉和双频加热效应的影响。
2017-02-01 physics.plasm-ph
Electron Cyclotron Resonance (ECR) Magnetometry with a Plasma Reservoir
通过测量微波脉冲照射电子等离子体时产生的温度，发现了彭宁-马尔姆伯格阱中的局部磁场。当脉冲频率被扫描时，观察到多个加热共振。许多共振是由于电子反弹和等离子体旋转边带。识别对应于回旋频率共振的加热峰值以确定磁场。一种快速制备用于破坏性温度测量的低密度电子等离子体的新方法，能够快速和自动扫描微波频率。该技术可以高精度地确定磁场，获得优于$1\,\mathrm{ppm}$的绝对精度和$26\,\mathrm{ppb}$的相对精度。一个重要的应用是原位磁力测量法，用于电荷-宇称-时间对称性和弱等效原理的反氢测试
2020-02-08 physics.plasm-ph
Power requirements for electron cyclotron current drive and ion cyclotron resonance heating for sawtooth control in ITER
沉积在q = 1表面内部的13MW电子回旋电流驱动（ECCD）功率可能会将ITER基线场景中的周期缩短到经验预测的触发新古典撕裂模式（NTM）的水平以下。然而，由于ECCD控制方案仅基于改变局部磁剪切，因此计划使用直接减小扭结模式的势能以减小弯曲周期的互补方案是谨慎的。在自然周期比预期长的情况下，例如由于增强的α粒子稳定性，该辅助周期控制可以由> 10MW的离子回旋共振加热（ICRH）功率提供，其中共振正好在q = 1表面内。ECCD和ICRH控制方案都将大大受益于沉积相对于合理表面的主动反馈。如果q = 1的表面可以保持更靠近磁轴，ECCD和ICRH方案的效率显着增加，对聚变增益的负面影响减少，离轴负离子中性束注入（NNBI）也可以考虑用于控制。因此，减少q = 1半径的方案是非常可取的，例如早期加热以延迟电流穿透，当然，主动的热失稳以调解小的频繁锯齿并保持小的q = 1半径。
2013-06-19 physics.plasm-ph
Observations and modelling of ion cyclotron emission observed in JET plasmas using a sub-harmonic arc detection system during ion cyclotron resonance heating
本文报道了在离子回旋频率范围（ICRF）内的波加热的射流等离子体中，接近高能离子的回旋频率的电磁辐射的测量结果。氢是所有这些等离子体中的主要离子种类。测量获得了使用分谐波电弧检测（SHAD）系统中的ICRF天线之一的传输线。测得的离子回旋发射（ICE）光谱强烈过滤的天线系统，通常包含子结构，由几个kHz的分离的峰值集组成，这表明压缩阿尔芬本征模（CAE）的激发频率紧密间隔。在大多数情况下，高能离子可以被清楚地识别为ICRF加速的He-3少数离子，尽管在两个脉冲中，发射可能是由高能He-4离子产生的，源于三次谐波ICRF波加速。有人提出，发射接近的He-3回旋频率产生的高能离子的这个物种经历漂移轨道漂移到外中平面等离子体边缘。粒子在细胞和混合动力（动力学离子，流体电子）模拟使用等离子体参数对应的边缘等离子体条件，在这些射流脉冲，和高能粒子参数推断的回旋共振位置，表明强烈的激发波在He-3回旋谐波，包括基本的，这是确定与所观察到的发射。这些结果强调了ICE测量的潜在重要性，作为一种研究受限的快速粒子的方法，这些粒子是强超热的，但能量不足或数量不足以激发可检测水平的伽马射线发射或其他集体不稳定性。
2018-06-13 physics.plasm-ph
Conceptual design of first toroidal electron cyclotron resonance ion source and modeling of ion extraction from it
电子回旋共振离子源（ECRIS）通过采用更强的磁场（有利于约束）和成比例地更高的ECR频率而发展到越来越高的离子电流和电荷状态。进一步的改进需要达到与主要聚变实验相当的密度、温度和约束时间的"三重乘积"。为此，我们提出了一种新的，环形而不是线性，ECRIS的几何形状，这将在同一时间提高约束，并更好地利用磁场。离子提取比从线性装置更复杂，但可行的，因为我们的建模表明：单粒子示踪显示成功提取至少两种技术，分别利用磁提取器和ExB漂移。其他技术进行了简要讨论。
2015-02-02 physics.plasm-ph
Topology of the Warm plasma dispersion relation at the second Harmonic Electron Cyclotron Resonance Layer
对于电子回旋共振频率范围内的波，热等离子体色散关系可以被转换成$N_\perp$的双二次方程的形式，其中系数是$N_\perp^2$的函数，并且需要迭代过程来获得解。然而，这种迭代过程没有得到很好的理解，并且未能收敛到二次谐波共振层处的解。特别是在波可以耦合到电子伯恩斯坦波的更高密度下。本文着重于解决迭代法收敛性差的问题，使确定的拓扑结构的色散关系周围的二次谐波使用完全相对论代码斜波。提出了一种前馈控制器，该前馈控制器具有在复平面内调节$N_\perp^2$的步长的旋转的能力，同时还限制步长。结果表明，控制器的实施稳定不稳定的解决方案，同时提高整体的迭代鲁棒性。这允许在第二谐波电子回旋共振层的快速非常模式和电子伯恩斯坦波之间的耦合的评价，对于非垂直传播的波。
2020-10-16 physics.plasm-ph
Impurity transport in Alcator C-Mod in the presence of poloidal density variation induced by ion cyclotron resonance heating
本文用局部回旋动力学模拟和考虑极向不对称和伸长效应的理论模型研究了离子回旋共振加热Alcator C-Mod放电中杂质粒子的输运。尽管在深芯区域的少数温度各向异性很强，极向不对称性被发现有一个可以忽略不计的影响湍流杂质输运由于在该地区的低磁剪切，与实验观察。根据理论模型，在外芯区域极向不对称性可能有助于减少杂质峰，但原子物理学过程中的不确定性，防止与实验进行定量比较。
2014-11-10 physics.plasm-ph
Electron cyclotron resonance near the axis of the gas-dynamic trap
在近轴近似下，考虑磁场的不均匀性，解析地研究了非寻常电磁波在开放线性阱中电子回旋共振面附近的传播。射线轨迹是从一个减少色散方程，使它能够避免与过渡的困难，从大的传播角度的情况下，严格的纵向传播。我们的方法是基于最初由Zvonkov和Schlafeev [1]开发的理论，他们使用了磁场强度的傍轴近似，但没有考虑磁场线的斜率，这导致了相当大的误差，正如Gospodchikov和Schlafeev [2]最近指出的那样。我们发现射线轨迹的解析形式和证明的不均匀性的磁场强度和磁场方向可以定性地改变图像的波传播和显着影响的效率的电子回旋加热的等离子体中的线性磁阱。射线轨迹的分析揭示了一个标准的谐振点上的陷阱的轴是一个吸引子的射线轨迹。它还表明，一个家庭的射线轨迹仍然可以达到轴上的谐振点，如果后者一般排斥的射线轨迹。作为一个例子，一般理论的结果被应用于电子回旋共振加热实验，这是正在准备的气体动力学阱在布德克核物理研究所[3]。
2012-06-08 physics.plasm-ph
Anisotropic Electron Heating in an Electron Cyclotron Resonance Thruster with Magnetic Nozzle
在带有发散磁喷管的无栅ECR等离子体推力器中，加速正离子的双极场的大小取决于电子获得的垂直能量。本文考虑电子在磁镜力和推力器静电势形成的封闭阱中的弹跳运动，研究了电子被电磁波加热的问题。采用PIC程序模拟了磁场管中的等离子体。该代码的Maxwell求解器基于称为约束插值轮廓（CIP）的半拉格朗日方案，该方案可以实现更大的时间步长。结果表明，各向异性等离子体加热只发生在同轴腔室内部，沿多普勒展宽区。它还表明，具有较大的垂直能量的电子被捕获的人口存在于羽。
2023-01-26 physics.plasm-ph
New Cyclotron Resonances
本文讨论了在恒定磁场存在下，带电粒子与平面电磁波场发生有效相互作用，特别是加速的可能性和条件。结果表明，众所周知的回旋共振的条件需要推广。本文提出了带电粒子共振相互作用的新条件，它不仅包括外磁场的强度（如回旋共振的已知条件），而且还包括波的场强。长处.结果表明，新的共振条件开辟了新的可能性，有效的粒子加速。
2020-03-18 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Cyclotron resonant interactions in cosmic particle accelerators
综述了空间等离子体中回旋共振相互作用的研究进展。在给出一个简单的配方的测试粒子的方法，共振相互作用的说明性例子。结果表明，对于斜向传播的哨声波，不仅有基波回旋共振，还有渡越时间共振、反常回旋共振、高次谐波回旋共振，甚至亚谐波共振。本文还评述了回旋共振相互作用的几个新课题，如激波中的电子注入、太阳风重离子的回旋共振加热和相对论修正。
2012-11-12 astro-ph.EP astro-ph.HE physics.plasm-ph
Cyclotron Resonance in Strongly Magnetized Plasmas and Gamma Ray Burst
基于集体等离子体脉泽不稳定性，提出了强磁化等离子体中γ射线和硬x射线爆发的一种可能的设想。与此情景相关的物理参数进行了估计。这种方案的吸引力的特点，在传统的回旋辐射理论进行了讨论。
2012-11-03 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Photoelectron Emission from Metal Surfaces Induced by Radiation Emitted by a 14 GHz Electron Cyclotron Resonance Ion Source
光电子发射测量已使用室温14 GHz ECR离子源。结果表明，从Al，Cu，和不锈钢（SAE 304）表面，这是常见的等离子体室材料的光电子发射，主要是由从等离子体发射的能量在8 eV和1 keV之间的辐射引起的。等离子体的特征X射线发射和韧致辐射对光电子发射的贡献可以忽略不计。从测量的数据估计，来自等离子体室壁的最大可能的光电子通量是从等离子体估计的总电子损失的10%的量级。
2015-09-01 physics.plasm-ph
Influence of bounce resonance effects on the cyclotron wave instabilities in dipole magnetospheric plasmas with anisotropic temperature
本文推导了具有双麦克斯韦和双洛伦兹分布函数的轴对称偶极磁层等离子体中场向回旋波的色散方程。为了评估俘获粒子对横向电流密度分量的贡献，使用与守恒积分相关联的切换到新变量的标准方法求解Vlasov方程;引入新的类时变量（而不是地磁纬度角）来描述捕获粒子沿地磁场的反弹运动;扰动的电场和电流密度分量在地磁场线的长度上被傅立叶分解。其结果是，横向介电常数元素表示的反弹谐振项，包括在速度空间中的双重积分，谐振器，和相应的相位系数的总和。由于地磁场的非均匀性，磁层等离子体中的波粒共振条件与直磁场中的波粒共振条件完全不同，电场的全谱都存在于给定的电流密度谐波中，左右极化波相互耦合。为了与直磁场中回旋波的线性理论进行类比，我们假设电场的n次谐波对电流密度的n次谐波有主要贡献，并且左、右极化波的连接很小。在这种情况下，回旋波的色散方程具有最简单的形式，并且适合于分析电子回旋波和离子回旋波的不稳定性。
2004-10-08 physics.plasm-ph
Investigating the effects of electron bounce-cyclotron resonance on plasma dynamics in capacitive discharges operated in the presence of a weak transverse magnetic field
最近，S Patil等人报道了当在平行于其电极施加的弱外部磁场存在下由非常高的射频（60 MHz）源驱动低压（5 mTorr）电容耦合放电（CCP）时存在增强的操作状态。他们的Particle-in-Cell（PIC）模拟表明，当电子回旋频率等于给定固定电压的所施加RF频率的一半时，可以在电极处实现显著更高的体等离子体密度和离子通量。在目前的工作中，我们需要详细了解这种现象，并进一步描绘这种“电子反弹回旋共振（EBCR）”的电子和离子动力学系统的效果。我们发现在共振条件下，电离碰撞率和随机加热最大。电子能量分布函数还表明，对于EBCR最大的情况，尾端电子的布居最高。在较低的施加磁场值下，也可以看到体等离子体区域中电场瞬变的形成。最后，我们证明了EBCR诱导效应是一个低压现象，随着中性气体压力的增加而减弱。这种效果的潜在效用，以提高CCP设备的操作性能，用于工业目的进行了讨论。
2022-04-12 physics.plasm-ph
Development and validation of the numerical model of Electron Cyclotron Resonance Ion Sources
电子回旋共振离子源的数值高级模型（NAM-ECRIS）包含了壁面次级电子发射过程。研究发现，单粒子效应强烈影响电子约束时间和离子产生。与修改后的模型，我们观察到的源的气体流量的变化，并在注入的微波功率的反应。研究了六极磁场缩放对源性能的影响。计算的趋势与实验观察结果接近。
2022-04-26 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Resonant cyclotron acceleration of particles by a time periodic singular flux tube
研究了在均匀磁场作用下，在周期性含时奇异磁通管驱动下，经典非相对论带电粒子在穿孔平面上运动的动力学.我们观察到的通量和回旋频率的共振的效果。粒子被加速到任意高的能量，即使是由一个小场强的通量，不一定被回旋加速器轨道包围;回旋加速器轨道爆炸，粒子在空穴和无穷大之间振荡。我们支持这一观察的近似的小振幅的通量的平均方法的帮助下获得的分析研究。这样，我们得到的渐近公式，后来表明，代表一个很好的描述的加速运动，即使通量不一定很小。更确切地说，我们认为，领先的渐近项可以被视为近似解的原系统在渐近域的时间趋于无穷大。
2011-03-15 math-ph math.MP physics.plasm-ph
Nonlinear sub-cyclotron resonance as a formation mechanism for gaps in banded chorus
磁层合唱的一个有趣特征是在$ω\simeq 0.5Ω_e$处存在频率间隙，其中$Ω_e$是电子回旋角频率。最近的合唱观测有时会在$0.3Ω_e$和$0.6Ω_e$附近显示出额外的间隙。在这里，我们提出了一种新的非线性机制，这些差距的形成使用哈密顿理论和测试粒子模拟在一个均匀的，磁化的，无碰撞等离子体。我们发现，一个倾斜的哨声波的频率在一个分数的电子回旋频率可以与电子共振，导致有效的能量交换之间的波和粒子。
2015-04-20 physics.plasm-ph physics.space-ph
Simulation and analysis of electron cyclotron resonance discharges
详细介绍了电子回旋共振（ECR）放电的Particle-in-cell/蒙特卡罗模拟方法。在模拟中，电场和磁场通过求解麦克斯韦方程组得到，电子和离子通过求解运动方程得到加速。我们考虑两种不同的情况：（i）在恒定的外部磁场的存在下，电磁波的传播;（ii）在线性下降的磁场的存在下，对应于一个现实的ECR放电的电磁波的传播。模拟结果表明，在谐振层，电子被电磁波加热，入射波振幅衰减明显，几乎不通过ECR层传播。
1998-10-18 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Broadening of Cyclotron Resonance Conditions in the Relativistic Interaction of an Intense Laser with Overdense Plasmas
研究了强磁场作用下稠密等离子体与强激光的相互作用。当环境磁场的回旋频率高于激光频率时，激光的电磁场被转换为沿着场线传播的哨声模式。由于哨声波的性质，激光穿透到没有截止密度的稠密等离子体中，通过回旋共振产生超热电子。结果表明，由于激光场加速的相对论电子的存在，在较宽的外场条件下，回旋共振吸收有效地发生。共振的环境场的上限与相对论激光强度的平方根成比例地增加。大振幅哨声波的传播可以提高等离子体加热和致密等离子体深处粒子加速的可能性。
2017-09-29 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Numerical model of Electron Cyclotron Resonance Ion Source
本文用数值代码精确地再现了电子回旋共振离子源（ECRIS）工作的重要特性。该代码使用的粒子在细胞技术来模拟ECRIS等离子体中的离子的动力学。结果表明，气体动力学离子约束机制是足够的，以提供在ECRIS的离子产生率接近实验观察值。提取的离子电流的计算和比较实验的几个来源。通过改变源室的气体流量和微波功率，得到了引出离子流的变化。经验标度律ECRIS设计的研究和潜在的物理效应进行了讨论。
2015-07-13 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Coherence of ion cyclotron resonance for damping ion cyclotron waves in space plasmas
离子回旋共振是无碰撞等离子体中通过场-粒子相互作用实现能量转换的基本过程之一。然而，离子回旋共振的关键证据（即，电磁场和离子相空间密度之间的相干性）以及由此产生的离子回旋波（ICW）的衰减。通过对磁层多尺度（MMS）卫星对空间等离子体的高质量测量，发现波电磁场矢量和扰动离子速度分布的体速度都围绕背景磁场旋转。此外，我们发现，在离子速度分布函数和波电场矢量的波动中心之间的绝对陀螺相位角差落在（0，90）度的范围内，与正在进行的能量转换从波场粒子。通过调用等离子体动力学理论，我们证明了场粒子相关的阻尼离子回旋波在我们的理论模型与我们的观察相匹配。波电场矢量（$δ\mathbf{E'}_{\mathrm {wave,\perp}}$）、离子电流密度（$δ\mathbf{J}_\mathrm {i,\perp}$）和能量转移率（$δ\mathbf{J}_\mathrm {i,\perp}\cdot δ\mathbf{E'}_{\mathrm {wave,\perp}}$）均呈现准周期振荡，电磁场对离子的积分功为正，表明离子主要由电场的垂直分量通过回旋共振激发.因此，我们对MMS观测和动力学理论的综合分析为空间等离子体的ICW阻尼提供了直接、深入和全面的证据。
2022-02-24 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Numerical investigations of the minimum-B effect in Electron Cyclotron Resonance Ion Source
本文采用三维粒子-单元模型NAM-ECRIS研究了DECRIS-PM电子回旋共振离子源对源磁位形变化的反应。重点是磁阱中心的磁场变化，即最小B值。经计算，最佳归一化值约为0.8，与实验观测值接近。讨论了最优解存在的原因。据观察，电子的能量随着最小B值的增加而增加，这是由于等离子体中高能电子的约束增强。的径向损失的电子的能谱中的凸点进行观察和解释是由于非绝热损失的电子。
2020-12-16 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Stochastic Ion Acceleration by the Ion-cyclotron Instability in a Growing Magnetic Field
利用一维和二维的粒子模拟方法，对具有不断增长的磁场$\vec{B}$的等离子体进行了模拟。随着$\vec{B}$的增长，由于离子磁矩的绝热不变性（$p_{||,i}$和$p_{\perp,i}$是平行于和垂直于$\vec{B}$的离子压力），离子压力各向异性$p_{\perp,i} > p_{||,i}$出现。当初始为$β_i = 0.5$（$β_i \equiv 8πp_i/|\vec{B}|^2$，其中$p_i$是离子各向同性压力）时，压力各向异性主要受到由IC不稳定性提供的非弹性俯仰角散射的限制，这进而在离子能谱中产生非热尾部。在$\vec{B}$被因子$\sim 2.7$放大之后，该尾部可以近似为指数的幂律$\sim 3.4$加上两个非热凸块，并且解释了离子的$2-3\%$和它们的动能的$\sim 18\%$。相反，当初始$β_i =2$时，离子散射由镜面不稳定性主导，并且加速被抑制。这意味着有效的离子加速需要最初的$β_i \lesssim 1$。尽管我们关注的是$\vec{B}$被等离子体剪切放大的情况，但我们检查了如果$\vec{B}$因等离子体压缩而生长，加速也会类似地发生。我们的结果是有效的，在亚相对论制度中，离子的热能是$\sim 10\%$的离子静止质量能量。因此，这种加速过程可能与黑洞周围低光度吸积流的内部区域有关。
2019-03-27 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Three-dimensional modelling of processes in Electron Cyclotron Resonance Ion Source
建立了电子回旋共振离子源的三维数值模型，并应用于离子源物理过程的研究。该模型包括以迭代方式模拟源等离子体中的电子和离子动力学的单独模块。利用COMSOL Multiphysics软件对微波在等离子体中的传播进行了模拟，模拟了微波对电子的加热。提取的离子电流和其他参数的源获得不同的气体流入源。结果表明，等离子体电势梯度引起的横向离子输运对电流有很大的影响。研究了一些特殊工艺对光源性能的影响。示出了磁场缩放以减少离子朝向提取孔移动期间的离子损失，以及使用铝室壁和工作气体与氦气的混合。
2020-08-20 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Roles of Fast-Cyclotron and Alfven-Cyclotron Waves for the Multi-Ion Solar Wind
利用等离子体波的线性Vlasov理论和共振波-粒子相互作用的准线性理论，研究了低β多离子等离子体中快波和Alfven波的色散关系和电磁场起伏。它们在加热和加速太阳风通过朗道和回旋共振的可能作用进行了量化。我们假设：（1）低频阿尔芬波和快波具有相同的频谱形状和相同的功率谱密度的幅度;（2）由于湍流级联，这些波最终达到离子回旋频率;（3）动力学波-粒子相互作用为太阳风提供动力。α粒子的存在，在一个占主导地位的质子/电子等离子体可以触发之间的线性模式转换斜快哨声和混合α质子回旋波。快回旋波经历α和质子回旋共振。快回旋波中的α回旋共振比阿尔芬回旋波中的强得多。对于α回旋共振，在相同的波传播角θ下，特别是在$80^\circ$ < θ< $90^\circ$时，倾斜快回旋波比相应的阿尔芬回旋波具有更大的左手电场波动、更小的波数、更大的局部波幅和更大的可调能力。当阿尔芬回旋加速器或快回旋加速器波存在时，α粒子是主要的能量接受者。从α粒子到质子的择优跃迁可以通过自洽演化的波粒相互作用由α粒子的速度差和温度各向异性进行自调制。因此，快回旋波作为线性模式耦合的结果是一个潜在的重要机制，优先的次要离子在主加速区的太阳风。
2012-03-11 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Investigation of bremsstrahlung emission in an electron cyclotron resonance ion source and its dependence on the magnetic confinement
本文利用高统计量蒙特卡罗模拟研究ECRIS轫致辐射X射线温度对轴向磁约束的依赖，验证其与Bmin相关而与Bext无关，并阐明热电子群形成机制。
2025-01-07 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Hydrogen electron cyclotron resonance ion sources plasma characterization based on simple optical emission spectroscopy
本文提出用简易光学发射光谱和低成本透射衍射光栅对自研紧凑型氢电子回旋共振离子源进行等离子体表征，通过CCD图像简单处理即可优化射频功率、频率和氢气流量等运行参数，证明该方法足以满足离子源基本等离子体诊断需求。
2025-01-31 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Influence of wave frequency variation on anomalous cyclotron resonance interaction of energetic electrons with finite amplitutude ducted whistler-mode wave
用解析和数值方法研究了磁层或电离层中瞬态等离子体层（TPL）中高能电子与有限振幅哨声波的反常回旋共振$ω=ω_{Be}+kv_{\|}$相互作用（ACRI）的波频变化的影响。当哨声波振幅$B_{W}$与磁场梯度$\overrightarrow{B_0}$一致时，会发生反常的回旋共振相互作用。确定了相互作用的高能电子（同步粒子）所占据的相空间区域。研究了共振电子的俯仰角散射及其横向加速度的效率，并考虑了效率与波频漂移的大小和符号的关系。结果表明，在与磁层甚低频辐射有关的条件下发生ACRI时，同步电子的能量和俯仰角变化比非同步共振电子的能量和俯仰角变化增大$10^2 ÷10^3$倍。因此，小密度群的同步粒子可能对TPL中哨声波的阻尼有重要贡献。
1996-02-05 physics.plasm-ph plasm-ph
Spatial distributions of plasma potential and density in electron cyclotron resonance ion source
本文应用电子回旋共振离子源的数值高级模型（NAM-ECRIS）研究了离子源中的物理过程。NAM-ECRIS的分别操作的电子和离子模块的解决方案以迭代的方式进行匹配，以获得等离子体密度和等离子体电势的空间分布。结果显示，在ECR表面附近和源轴上等离子体密度最大的复杂轮廓。离子捕获势的下降在~（0.01-0.05）V的水平上，位于等离子体密度最大值处。高电荷离子也被定位在ECR表面附近。偏置电极效应是由于电子从偏置电极和提取孔反射而形成的沿源轴的电子串。该串使得高电荷离子的轮廓在源轴上更加尖峰化，从而增加了提取的离子电流。
2019-09-08 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Resonant excitation of whistler waves by a helical electron beam
在大型等离子体装置上，通过将螺旋电子束注入冷等离子体中，激发出已知在驱动辐射带动力学中起基本作用的合唱类哨声模式波。激发哨声波的模式结构确定使用相位相关技术表明，通过朗道共振，回旋共振和异常回旋共振的组合激发波。通过回旋共振激发的主波模是准平行传播的，而通过朗道共振和反常回旋共振激发的波模以接近共振锥的斜角传播。线性波增长率的分析捕捉实验中的主要观察结果。这一结果对研究地球内磁层哨声波的产生过程具有重要意义。
2019-08-19 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Nonlinear regimes of the electron cyclotron drift instability in Vlasov simulations
我们报告了一个新的调查的非线性制度的电子回旋漂移不稳定性，使用基于网格的弗拉索夫模拟。结果表明，由于$E\times B$漂移的电子束模式的一系列回旋共振的不稳定性发生。在非线性状态下，我们观察到波动能量向最低共振模式及以下的凝聚，即，一个反向能量级联结果表明，非线性饱和态的特性仍然远离离子声区。
2022-03-04 cs.NA math.NA physics.comp-ph
