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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Wave-particle interactions in a long traveling wave tube with upgraded helix

Texto completo
Autor(es):
de Sousa, M. C. [1, 2] ; Doveil, F. [2] ; Elskens, Y. [2] ; Caldas, I. L. [1]
Número total de Autores: 4
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Sao Paulo, Inst Fis, BR-05508090 Sao Paulo - Brazil
[2] Aix Marseille Univ, CNRS, UMR 7345 PIIM, F-13397 Marseille - France
Número total de Afiliações: 2
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Physics of Plasmas; v. 27, n. 9 SEP 2020.
Citações Web of Science: 0
Resumo

We investigate the interaction of electromagnetic waves and electron beams in a 4 m long traveling wave tube (TWT). The device is specifically designed to simulate beam-plasma experiments without appreciable noise. This TWT presents an upgraded slow wave structure (SWS) that results in more precise measurements and makes new experiments possible. We introduce a theoretical model describing wave propagation through the SWS and validated by the experimental dispersion relation, impedance, and phase and group velocities. We analyze nonlinear effects arising from the beam-wave interaction, such as the modulation of the electron beam and the wave growth and saturation process. When the beam current is low, the wave growth coefficient and saturation amplitude follow the linear theory predictions. However, for high values of current, nonlinear space charge effects become important and these parameters deviate from the linear predictions, tending to a constant value. After saturation, we also observe trapping of the beam electrons, which alters the wave amplitude along the TWT. (AU)

Processo FAPESP: 15/05186-0 - Bifurcações e controle de caos na interação onda-partícula
Beneficiário:Meirielen Caetano de Sousa
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 13/01335-6 - Controle de caos na interação Onda-Partícula
Beneficiário:Meirielen Caetano de Sousa
Linha de fomento: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
Processo FAPESP: 11/20794-6 - Caos em sistemas relativísticos magnetizados: aceleração regular e controle do caos
Beneficiário:Meirielen Caetano de Sousa
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Processo FAPESP: 18/03211-6 - Dinâmica não linear
Beneficiário:Iberê Luiz Caldas
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Temático