Construction of stability domains in the parameter space of Penning-Malmberg-Surko trap with a rotating dipole electric field

Abstract

Рассматривается динамика частиц в ловушке Пеннинга с вращающимся дипольным электрическим полем и буферным газом. Проводится анализ устойчивости движений частиц в ловушке и определяются области устойчивости в пространстве параметров ловушки с использованием критерия Льенара – Шипара и следствий из реберной теоремы. Устанавливается влияние пространственного заряда на систему и определяется зависимость изменения картины устойчивости при увеличении количества накопленных частиц при рассмотрении разных моделей пучков.

The dynamics of particles in a Penning trap with a rotating dipole electric field and a buffer gas is considered.The stability of the particle motions in the trap is analyzed and the stability regions in the trap parameter space are determined using the Lienard–Chipart criterion and the consequences of the edge theorem. The influence of the spatial charge on the system is established and the dependence of the change in the stability pattern with an increase in the number of accumulated particles is determined when considering different beam models.