The development of a high-frequency instability in a relativistic electron beam, propagating through a drift space, has been studied from measurements of the microwave emission from the beam. The results show that a part of the radiation is emitted from the region close to the beam front and that the intensity of this emission grows in time as it is convected along with the beam. The growth rate is of the order of 108s−1 and depends on the macroscopic flow parameters. Experiments in different gases show that the growth rates are approximately proportional to the ionization probability of the gas. Precursor radiation is also monitored at power levels comparable to those found at the beam front.Possible explanations of the radiation are proffered and the physical importance of the emission (∼100 kW/m length of drift tube) on beam neutralization and structure are indicated.
ドリフト空間を伝播する相対論的電子ビームにおける高周波不安定性の発展を、ビームからのマイクロ波放射の測定により研究した。結果は、放射の一部がビーム前端近傍の領域から放出され、この放射の強度がビームとともに輸送される間に時間的に成長することを示している。成長率は10^8 s⁻¹のオーダーであり、巨視的な流れのパラメータに依存する。異なる気体での実験は、成長率が気体の電離確率にほぼ比例することを示している。前駆放射は、ビーム前端で見られるものに匹敵するパワーレベルでもモニタリングされた。放射の可能な説明が提示され、ビーム中和および構造に対するこの放射の物理的重要性(ドリフト管長さあたり約100 kW/m)が示されている。