Чех Ю. М. Статичні та динамічні характеристики широкоапертурних плазмових лінз зі стаціонарним магнітним полем

Експериментально досліджено широкоапертурні плазмові лінзи зі стаціонарними магнітними полями при фокусуванні сильнострумових (до 0,5 А) імпульсних пучків важких (Сu, Pb) іонів середніх енергій (~ 20 кеВ), сформованих багатоапертурним вакуумно-дуговим джерелом, зокрема досліджено лінзу з мінімізованими градіентами магнітного поля. Шляхом вимірювання статичних і динамічних характеристик сфокусованого пучка та параметрів середовища у лінзах визначено основний фактор, який зумовлює обмеження максимального коефіцієнту стискання іонного пучка у діапазоні слабких магнітних полів, досліджено фізичні процеси, що визначають особливості функціонування лінз зі стаціонарними полями та продемонстровано можливість формування електронних вихорів у плазмовій лінзі. Встановлено, що в діапазоні слабких магнітних полів існують режими, за яких одночасно досягається велика густина струму у фокусі (до 250?390 мА/см2), рівень шумової модуляції не підвищується, а також у межах 50% від повного струму пучка практично не збільшується його емітанс. Визначено, що за цих умов максимальна густина струму у фокусі обмежується початковим фазовим об'ємом пучка, тобто параметрами джерела іонів. Встановлено, що наявність середовища, сформованого самостійним жевріючим розрядом, зумовлює істотне поліпшення фокусуючих властивостей лінзи. Експериментально продемонстровано формування великомасштабних електронних вихорів у плазмовій лінзі за умов присутності значного радіального градієнту густини електронів. Встановлено, що порушення умови поздовжнього утримання призводить до обмеження амплітуди вихорів.