Збудження електромагнітних азимутальних поверхневих хвиль у діапазоні електронної циклотронної частоти кільцевим пучком електронів.

Abstract

Досліджено умови збудження низькочастотних електромагнітних азимутальних поверхневих хвиль незвичайної поляризації кільцевим релятивістським пучком електронів у хвилеводі з металевими стінками, який частково заповнено холодною магнітоактивною плазмою. Пучок електронів описано моделлю потоку осциляторів. Показано, що в міру збільшення густини пучка відбувається перехід від режиму збудження внаслідок резонансної взаємодії хвилі з окремими циклотронними гармоніками до режиму перекриття резонансів. Ключові слова: поляризація, релятивістський пучок, магнітоактивна плазма, густина, резонанс.

Excitation of eigen extraordinarily polarized azimuthal surface waves is studied in the range of electron cyclotron frequency in waveguides with metal walls which are partially filled by cold magnetoactive plasma. Interaction of these waves with electron beam that rotates around the plasma column in a narrow layer separating the plasma from the wall of the waveguide is investigated. The beam is modeled by the flow of oscillators. Two regimes of beam instability are demonstrated to be achieved for relatively weak and relatively strong beam concentration: that of separate resonances with different cyclotron harmonics and that of resonance overlapping. The beam concentration for which the transition takes place is referred to as critical. Dependences of the critical concentration upon the azimuthal wave number, external axial magnetic field and width of the vacuum layer, within which the beam rotates, are studied numerically. Key words: polarization, electron beam, plasma, density, resonance.