The transverse dynamics of a magnetized pure electron plasma confined in a Penning–Malmberg trap is analogous to that of a two-dimensional (2D) ideal fluid. The dynamics of a system in a regime of external forcing due to the application of time-dependent potentials on different azimuthal sectors of the confining circular wall is studied numerically by means of 2D particle-in-cell simulations. The evolution of turbulence starting from an annular initial density distribution is investigated for different kinds and parameters of forcing by means of wavelet-based multiresolution analysis. From an experimental point of view, the analyzed forcing technique is useful to excite or damp different diocotron perturbations and therefore for the control and manipulation of plasma evolution. Nonetheless, the numerical results indicate that even in a weak forcing regime the system evolution is sensitive to small initial density fluctuations.
Penning-Malmberg トラップに閉じ込められた磁化された純電子プラズマの横方向ダイナミクスは、2次元(2D)理想流体のそれと類似している。閉じ込め円形壁の異なる方位角セクターに時間依存ポテンシャルを印加することによる外部強制の条件下での系のダイナミクスは、2D particle-in-cell シミュレーションによって数値的に研究される。環状の初期密度分布から始まる乱流の進化は、ウェーブレットベースの多重解像度解析を用いて、異なる種類およびパラメータの強制について調査される。実験的な観点から、解析された強制技術は、異なるダイオコトロン摂動を励起または減衰させるのに有用であり、したがってプラズマ進化の制御および操作に有用である。それにもかかわらず、数値結果は、弱い強制領域であっても、系の進化が小さな初期密度ゆらぎに敏感であることを示している。