이온 빔-플라스마 전자기 불안정성

이온 빔-플라스마 상호작용이 오른손 및 왼손 편극 전자기파를 불안정하게 만들 수 있다는 것은 잘 알려져 있다. 이러한 불안정성이 주로 뜨거운 플라스마 분산 관계를 해결하여 수치적으로 연구되었기 때문에, 그 유체적 성질은 종종 간과되었다. 이온 배경을 나머지 프레임으로 선택하면 오른손 편극 불안정성이 분산 관계의 자기음속/electron-cyclotron 가지와 이온 빔의 융합 결과임이 보여진다. 주어진 이온-빔 밀도와 충분히 큰 빔 속도에 대해, 항상 두 개의 오른손 및 두 개의 왼손 편극 불안정성이 있으며 이는 전진 전파하는 전자기파로 이어진다. 모든 오른손 편극 불안정성은 공명 불안정성으로, 최대 성장률 근처에서 ω - kU + Ω p ≈ 0을 만족함이 보여진다(ω와 k는 각각 주파수와 파수, U는 빔 속도, Ω p는 양성자 자이로 주파수이다). 마찬가지로 두 개의 왼손 불안정성이 동시에 존재할 때, 이들은 또한 ω ≈ Ω p를 만족하는 공명 불안정성이다. 고주파 오른손 공명 불안정성(ω Gt Ω p)은 빔 밀도와 전체 밀도 간의 비율에만 의존하는 최대 성장률을 가진다. 불안정 스펙트럼의 범위는 빔 속도가 증가함에 따라 감소하여 매우 단색의 복사를 이끌어낸다.