Acceleration of electrons in a combined magnetic trap in synchronous mode

V. P. Milantiev; Милантьев В. П.; V. V, Andreev; Андреев В. В.; V. A. Turikov; Туриков В. А.

doi:10.31857/S0367292123600310

Acceleration of electrons in a combined magnetic trap in synchronous mode

Authors: Milantiev V.P.¹, Andreev V.V.¹, Turikov V.A.¹
Affiliations:
1. Peoples' Friendship University of Russia
Issue: Vol 49, No 8 (2023)
Pages: 771-778
Section: ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ
URL: https://ter-arkhiv.ru/0367-2921/article/view/668454
DOI: https://doi.org/10.31857/S0367292123600310
EDN: https://elibrary.ru/HDOABS
ID: 668454

Cite item

Full Text

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

The electron energy distribution function (EEDF) and the spatial profile of the electron density in the cathode–anode gap in a helium discharge are calculated within a one-dimensional model by the Monte Carlo method. Numerical studies are performed for experimental conditions known from the literature in a discharge with a hollow cathode: the cathode–anode distance of 3 cm, the helium pressure of 0.75 Torr, and the electric field strength in the discharge gap of 1.3 V/cm. The calculations are performed without and with allowance for the anode potential drop and the effect of electron reflection from the anode. The dependence of the form of EEDF on the energy spectrum of the electron source used in the calculations is also studied. In all variants of calculations, the main feature of the EEDF is retained, that is, a significant depletion of the low-energy part of the distribution function due to the effect of electron absorption by the anode. The calculated EEDF and the spatial profile of the electron density are compared with the available experimental data.

Keywords

hollow cathode, discharge plasma, electron energy distribution function, electron density, anode layer, simulation, Monte Carlo method

References

Тимофеев А.В. // УФН. 1973. Т. 110. С. 329.
Timofeev A.V. // Nucl. Fusion. 1974. V. 14. P. 165.
Тимофеев А.В. // Физика плазмы. 1977. Т. 3. С. 913.
Звонков А.В., Тимофеев А.В. // Физика плазмы. 1980. Т. 6. С. 1219.
Тимофеев А.В., Чулков Г.Н. // Физика плазмы. 1981. Т. 7. С. 129.
Тимофеев А.В. Вопросы теории плазмы / Под ред. Б.Б. Кадомцева. М.: Энергоатомиздат. 1985. Вып. 14. С. 56.
Нейштадт А.И., Тимофеев А.В. // ЖЭТФ. 1989. Т. 93. С. 1706.
Тимофеев А.В. Резонансные явления в колебаниях плазмы. Физматлит. 2000.
Коломенский А.А., Лебедев А.Н. // ДАН СССР. 1962. Т. 145. С. 1251.
Коломенский А.А., Лебедев А.Н. // ЖЭТФ. 1963. Т. 44. С. 261.
Давыдовский В.Я. // ЖЭТФ. 1962. Т. 43. С. 886.
Roberts C.S., Buchsbaum S.J. // Phys. Rev. A. 1964. V. 135. P. 381.
Милантьев В.П. // УФН. 1997. Т. 167. С. 3.
Милантьев В.П.// УФН. 2013. Т. 183. С. 875.
Meerson B., Friedland L. // Phys. Rev. A. 1990. V. 41. P. 5233.
Friedland L. // Phys. Plasmas. 1994. V. 1. P. 421.
Golovanivsky K.S. // Phys. Scripta. 1980. V. 22. P. 126.
Golovanivsky K.S. // IEEE Trans. Plasma Sci. 1982. V. PS-10. P. 120.
Andreev V.V., Golovanivsky K.S. // Phys. Lett. A. 1984. V. 100. P. 357.
Андреев В.В., Голованивский К.С. // Физика плазмы. 1985. Т. 11. С. 300.
Andreev V.V., Umnov A.M. // Physica Scripta. 1991. V. 43. P. 490.
Andreev V.V., Umnov A.M. // Plasma Sources Science and Technology. 1999. V. 8. P. 479.
Andreev V.V., Chuprov D.V., Ilgisonis V.I., Novitsky A.A., Umnov A.M. // Phys. Plasmas. 2017. V. 24. 093518.
Андреев В.В., Ильгисонис В.И., Новицкий А.А., Ум-нов А.М. // Физика плазмы. 2020. Т. 46. С. 685.
Andreev V.V., Novitsky A.A., Umnov A.M. // Phys. Plasmas. 2021. V. 28. P. 092507.
Джексон Дж. Классическая электродинамика. М.: Мир. 1965.
Коломенский А.А., Лебедев А.Н. Теория циклических ускорителей. М.: Физматлит, 1962.
Рабинович М.И., Трубецков Д.И. Введение в теорию колебаний. М.: Наука. 1984.
Боголюбов Н.Н., Митропольский Ю.А. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний. М.: Наука, 1974.