Dynamics of the electron bunch, injected into homogeneous plasma: 2D electromagnetic PIC simulation

Abstract

Dynamics of electron bunch in homogeneous plasma was studied via electromagnetic PIC method in the cylindrical geometry using PIC method. Electrostatic wake wave propagated behind the bunch in plasma as predicted by the theory. Magnetostatic field exists around the bunch. On the vacuum-plasma edge the surface electromagnetic wave is observed. It exists due to the motion of distorted plasma electrons on the boundary.

С помощью 2.5D-электромагнитного кода было проведено моделирование прохождения сгустком резкой границы плазма-вакуум и его дальнейшего движения в однородной плазме. Рассматриваются эффекты, которые возникают в такой системе. Это – возбуждение передним фронтом электронного сгустка кильватерной волны в плазме, а также электромагнитной волны на границе плазма-вакуум.

За допомогою 2.5D-електромагнітного коду було проведено моделювання проходження згустком різкої межі плазма-вакуум і його подальшого руху в однорідній плазмі. Розглядаються ефекти, які виникають у такій системі. Це – збудження переднім фронтом електронного згустку кільватерної хвилі у плазмі, а також електромагнітної хвилі на межі плазма-вакуум.