Управляемое коллективное ускорение электрон-ионных сгустков
Н. С. Азарян, С. А. Баренгольц*×, Г. А. Месяц°, Э. А. Перельштейн, В. П. Тараканов+
Объединенный институт ядерных исследований, 141980 Дубна, Россия
*Институт общей физики им. Прохорова РАН, 119991 Москва, Россия
×Московский физико-технический институт, 141700 Долгопрудный, Россия
°Физический институт им. Лебедева РАН, 119991 Москва, Россия
+Объединенный институт физики высоких температур РАН, 125412 Москва, Россия
Abstract
Принципиально доказана работоспособность нового управляемого
коллективного метода ускорения ионов электронными сгустками на основе
сильноточных релятивистских пучков пикосекундного диапазона.
Формирование плотных вращающихся с релятивистскими скоростями сгустков
электронов осуществляется с помощью магнитной системы типа "касп" путем их захвата
в специальную магнитную ловушку. Электронный сгусток заполняется
ионами при взаимодействии его с предварительно подготовленным плазменным
сгустком определенной плотности. Затем с помощью системы витков с управляемыми
токами, ступенчато и синхронно с движением ионов смещается эффективная
потенциальная яма магнитной ловушки. Этим обеспечивается смещение и
удержание электронов в направлении ускорения. Величина смещения центра ямы
выбирается на каждом шаге так, чтобы ионы попадали в область ускорения большим
собственным электрическим полем электронного сгустка. В отличие от известных
коллективных методов ускорения, предлагаемый метод позволяет избежать разрыва
электронной и ионной компонент сгустков и срыва ускорения ионов, а также
развития многочисленных неустойчивостей, т.к. длительность цикла ускорения
находится в наносекундном диапазоне.