有限引导磁场下相对论环形电子注色散特性的研究

摘要：

采用等效媒质处理方法来研究有限引导磁场下沿纵向运动的相对论环形电子注.首先建立运动坐标系以电子注纵向速度匀速运动,在运动坐标系中电子注可以被考虑成静止的磁化等离子体,再通过四维空间的洛伦兹变换得到电子注在静止的实验室坐标系下可以被等效为双各向异性媒质,其不仅具有张量形式的电导率和磁导率,还具有手征特性.在此基础上同时考虑了由于电子注表面波动所引起的表面电流密度.采用该方法研究了有限引导磁场下圆柱波导中沿纵向运动的相对论环形电子注,推导出该模型的色散方程,并进行了数值计算.计算结果表明该研究方法能够得到更准确的信息,同时还得出对于沿纵向运动的相对论环形电子注,外部引导磁场可以通过电子注表面电流密度来影响电子注空间电荷波的色散曲线.因此等效媒质处理方法为研究相对论器件中注波互作用的热色散关系提供更为准确研究手段,这对于研究相对论电子学和相对论等离子体物理都是很有意义的.

关键词：相对论环形电子注、磁化等离子体、色散特性

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分类号：O436.3(光学)

资助基金：国家自然科学基金资助60877058;10676110;中央高校基本科研业务费专项资金ZYGX2009J048

在线出版日期：2011-07-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：212-218