Анализ траекторий заряженных частиц на фазовой плоскости при серфинге на электромагнитной волне в плазме

Проведён анализ структуры траекторий на фазовой плоскости при серфотронном ускорении заряженных частиц электромагнитной волной. Волна распространяется поперёк магнитного поля. Численными расчётами рассматривалась временная структура (динамика) траекторий на фазовой плоскости. Изучался захват частиц волной в эффективной потенциальной яме с последующим сильно релятивистским ускорением. Учитывается возможность циклотронного вращения захваченных частиц до их захвата волной. На фазовой плоскости траектория захваченных частиц имеет устойчивый фокус и поведение траектории соответствует движению при очень сложном нестационарном эффективном потенциале.

The Analysis of Particles Trajectories in the Phase Plane During Surfing on Electromagnetic Wave in Plasma

The analysis of the structure of the trajectories in the phase plane during surfatron acceleration of charged particles by electromagnetic wave has been performed. Transverse wave propagates perpendicular to the external magnetic field. The temporary dynamics of trajectories in the phase plane was considered by numerical calculations. It was studied the capture of particles in the efficient potential well with the following highly relativistic acceleration. The possibility of cyclotron rotation of trapped particles before their capture by wave was considered. On the phase plane the trapped particle trajectory has a stable focus and behavior of this trajectory corresponds to the motion at a very complex time-varying effective potential.