Kohärente Strahlung eines räumlich modulierten Elektronenstrahls in einem mit inhomogenem Plasma gefüllten Wellenleiter

Abstract

Die Arbeit befaßt sich mit der kohärenten Strahlung, die durch einen räumlich modulierten Elektronenstrahls in einem rechteckigen Wellenleiter erzeugt wird. Der Wellenleiter ist mit einem inhomogenen heißen magnetisierten Plasma gefüllt. Zwei wichtige Fälle der Elektronenbewegung werden behandelt: die Strahlelektronen bewegen sich 1) geradlinig und 2) spiralförmig längs des äußeren Magnetfeldes. Eine asymptotische Form für den Dielektrizitätstensor des inhomogenen Plasmas wird durch die Anwendung der iterativen Approximation des Dielektrizitätstensors des homogenen Falls abgeleitet.Die Bewegung der Strahelektronen unter dem Einfluss des kohärenten Feldes wird analysiert, um die Bedingung für die Entstehung der Strahlinstabilität zu ermittelt. Im Gegensatz zum Fall eines einzelnen Elektrons wird die kohärente Strahlung eines Elektronenstrahls entscheidend durch die Inhomogenität des Plasmas sowie die Bewegungsform der Elektronen bestimmt.

The work deals with the coherent radiation excited by a spatially modulated electron beam in a rechtangular waveguide, filled with an inhomogeneous hot magnetized plasma. Two important cases of the electron motion are treated: the beam electrons move 1) in a straigt line 2) in a spiral motion parallel to the magnet field line. An asymptotic approximation for weakly inhomogeneous plasma is derived via the iterative approximation of the homogeneous case. The motion of the beam electrons experiencing the coherent field are investigated to derive the condition for the onset of the beam instability. In contrast to the radiation of an individual electron the coherent radiation of an electron beam is determined decisively by the inhomogeneity of the plasma and by the trajectories of the beam electrons.