Abstract
本研究計劃是利用一維粒子模擬模式來探討相對論性電子束與電漿的反應。包括粒子的軌跡、能量的轉換和電漿物理性質的研究。其中依電子束型態分成二類－長□衝電子束和短□衝電子束，設定不同的電子束對電漿的密度比ｎb╱ｎp和電子束起始漂移速度ｖ□來進行模擬。莫擬發現長□衝電子束與電漿的相對運動，會有雙向流不穩定性發生，使得電子束會將漂移能量傳遞給電場，造成起始紛擾的電場振幅變大，加速電子束和電漿電子的熱速率，但是這種不穩定性會因電子被增幅的電位能井侷限而達到飽和。隨著密度比值的遞減，不穩定性電場的增幅率會遞減，相速度則遞增。而且在電場能量達到飽和後，因為侷限的效應，而造成了粒子分佈上有高能的末端分佈。隨著電子束起始漂移速度的增加，發現電場的增幅率與電子束起始漂移速度無甚大的牽連，但相速度則與電子束的起始漂移速度成一正比例的關係。至於短□衝電子束，在密度比值ｎb╱ｎp大時，不穩定性並不顯著，而以空間電荷波（Space Charg Wave）為主要效應，電場能量與電漿電子的熱能量呈振盪式的交替互換，且振盪頻率為電漿電子的電漿頻率的二倍。而在密度比值ｎb╱ｎp小時，除了空間電荷波的效應外，也會有不穩定性的發生，但電場的增幅率比長□衝電子束要小得多。主要的原因是由於短□衝電子束建立了能量頗高的起始紛擾。