TWO DIMENSIONAL SIMULATION OF BEAM INJECTION INTO NEUTRAL PLASMA

Beam 전자와 중성 Plasma 사이의 상호작용에 관한 2차원적 수치계산

Two dimensional electrostatic model was used to investigate the interactions between beam electron and neutral plasma. It was found that results heavily depend on the beam density. When the beam electron density is lower than the ambient plasma beam density, many beam electrons exhibit vortex structure through beam-plasma interactions and can propagate into the ambient plasma easily from the injection area. On the other hand, when the beam density larget than that of the neutral ambient plasma, it was found that most of the beam electrons constitute return current and ion with much larger mass than that of the electron can be accelerated according to the magnetic field strength. Furthermore, as external field strength varies, it was found that propagation and interaction of the beam can show large dependence on it.

전자 beam이 중성 plasma계에 들어왔을 때의 상호작용을 이차원 정전 model을 사용하여 수치계산을 한 결과 beam의 밀도변화에 따라 상호작용이 큰 변화를 보이는 것으로 나타났다. beam 전자의 밀도가 주변 전자의 밀도보다 낮을 때는 많은 양의 beam들이 주변 plasma와의 상호작용을 통해 위상공간에서 vortex 구조를 보이며 입사지역으로부터 멀리 진행할 수 있었던 반면 beam 전자들의 밀도가 높을 때는 대부분의 beam 전자들이 입사지역으로 되돌아오는 희귀전류를 형성하였다. 이 때 자기장의 게기에 따라 전자보다 훨씬 질랴이 큰 ion들이 가속될 수도 있으며 전자들의 전파와 상호작용의 양상이 크게 바뀔 수 있는 것으로 나타났다.