Transition radiation of a modulated electron beam in plasma with conductive dust particles

Abstract

Transition radiation of a modulated electron beam in plasma with randomly distributed conductive dust particles is studied theoretically. The problem is treated for the simplest geometry, i.e. thin electron beam of limited length is injected into cold isotropic unbounded plasma. Dust particles are considered to be ideal conductive spheres with the sizes of the order of Debye length. In this case the appearance of transition radioemission is a result of diffraction scattering of electromagnetic field of electron beam on the dust particles. The solution for scattering of a single plane wave from the spectrum of beam’s electromagnetic field on a single dust particle is derived.

Теоретично вивчено перехідне випромінювання модульованого електронного пучка у плазмі з випадково розподіленими провідними пиловими частинками. Розглянуто спрощену геометрію задачі, коли тонкий електронний пучок скінченної довжини інжектується в холодну ізотропну безмежну плазму. Пилові частинки вважаються ідеально провідними сферами з розмірами порядку довжини Дебая. У цьому випадку поява перехідного випромінювання є результатом дифракційного розсіювання власного електромагнітного поля пучка на пилових частинках. Отримано розв’язок для розсіювання одиночної плоскої хвилі зі спектру електромагнітного поля пучка на одиночній пиловій частинці.

Теоретически изучено переходное излучение модулированного электронного пучка в плазме со случайно распределенными проводящими пылевыми частицами. Рассмотрена упрощенная геометрия задачи, когда тонкий электронный пучок конечной длины инжектируется в холодную изотропную безграничную плазму. Пылевые частицы считаются идеально проводящими сферами с размерами порядка длины Дебая. В этом случае появление переходного излучения является результатом дифракционного рассеяния собственного электромагнитного поля пучка на пылевых частицах. Получено решение для рассеяния единичной плоской волны из спектра электромагнитного поля пучка на единичной пылевой частице.