Моделирование процесса накопления ионов в электронных пучках

Изучается функция распределения ионов в электронных пучках и кольцах. Найдены стационарные функции распределения ионов, образующихся в электронном пучке с гауссовским распределением плотности по радиусу. Методом крупных частиц проведено моделирование последовательного накопления ионных зарядностей в пучках с равномерным и гауссовским распределением электронов в сечении. Показано, что поперечные фазовые объемы и среднеквадратичные размеры ионных компонент убывают с ростом заряда $i$ в электронных лучках с неравномерной плотностью быстрее, чем при постоянной плотности электронов в сечении пучка, а нелинейность собственных электрических полей гауссовского распределения электронов практически не влияет на функции распределения ионов. Рассмотрено влияние собственных полей ионов на их движение и функцию распределения в электронных пучках и кольцах. Изучено изменение потенциала электрического поля в зависимости от зарядовой нейтрализации электронов накопленными ионами. Исследована динамика функции распределений электронов и ионов, а также среднеквадратичных размеров и скоростей электронов и ионов нескольких зарядностей в зависимости от фактора нейтрализации и потери ионов в нейтрализованных по заряду электронных пучках.