The authors investigate the stability of a space-bounded relativistic beam of electrons accelerated by a nonuniform electric field under conditions where the transverse dimension of the beam is significantly greater than the Debye radius and a collective approach is necessary for describing small oscillations. For currents exceeding some critical value, there may develop in such a system an instability analogous to the 'slipping' instability of non-relativistic electron beams with a nonuniform velocity profile. The instability conditions are established and the instability growth rates calculated both in the absence and in the presence of a strong longitudinal magnetic field. The energy spread of the electrons has a stabilizing effect on the beam instability in question. In the Annex it is shown that the slipping instability is characteristic of any non-uniform plasma flow. In particular, it may develop in an isotropic plasma if the flow velocities exceed the thermal velocity of the ions.
著者らは、非一様な電場によって加速される空間的に有界な相対論的電子ビームの安定性を、ビームの横方向寸法がデバイ半径よりも有意に大きく、小振動の記述に集団的アプローチが必要となる条件下で調査する。ある臨界値を超える電流に対して、このような系では、非一様な速度分布を持つ非相対論的電子ビームの「すべり」不安定性に類似した不安定性が発生し得る。不安定性条件が確立され、強い縦方向磁場の非存在下と存在下の両方において不安定性成長率が計算される。電子のエネルギー広がりは、当該ビーム不安定性に対して安定化効果を持つ。付録において、すべり不安定性があらゆる非一様なプラズマ流に特徴的であることが示される。特に、流れ速度がイオンの熱速度を超える場合、等方性プラズマにおいても発生し得る。