Циклотронное излучение

Циклотро́нное излуче́ние — электромагнитное излучение, испускаемое заряженными частицами, которые отклоняются магнитным полем. Такое излучение также называют магнитотронным.

Для одиночного электрона в поле В потеря энергии определяется следующим соотношением:

${\displaystyle I\equiv {d\varepsilon _{\bot } \over dt}=-{2e^{2}u_{\bot }^{2}\omega _{c}^{2} \over 3c^{3}}}$

Если плазма полностью прозрачна, то для излучения можно получить плотность энергии, «высвечиваемой» из плазмы:

${\displaystyle \omega _{0}\approx {\omega _{p}^{2}\omega _{ce}^{2} \over 3\pi c^{3}}T}$

Реально же часть излучения поглощается в плазме. Б.А. Трубников ввёл «фактор Ф» или «коэффициент выхода», который по определению есть:

${\displaystyle \Phi ={W_{real} \over W_{0}}}$

Для температур (5 эВ — 100 кэВ) Трубников Б.А. в 1956 г. показал возможность аппроксимировать коэффициент выхода формулой:

${\displaystyle \Phi \approx {17({T_{e} \over m_{e}c^{2}})^{3/2}\cdot {\sqrt {{B \over e_{e}n_{e}a}\cdot \beta \cdot \gamma }},}}$

где ${\displaystyle e_{e}}$ - заряд электрона, ${\displaystyle B}$ — поле внутри цилиндра, параметры ${\displaystyle \beta }$ и ${\displaystyle \gamma }$ безразмерны. Первый из них ${\displaystyle \beta }$ равен или 1, если отражающие стенки отсутствуют, или ${\displaystyle \beta =1-r}$, если снаружи имеются стенки с коэффициентом отражения ${\displaystyle r}$. Наконец, параметр ${\displaystyle \gamma }$ равен 1, если продольное поле однородно по сечению. Однако в токамаке поле неоднородно, и тогда параметр неоднородности ${\displaystyle \gamma }$ равен ${\displaystyle \gamma =1+a/R{\sqrt {T_{e}/m_{e}c^{2}}}}$, где ${\displaystyle R}$ - большой радиус тора в токамаке.

• Синхротронное излучение
• Циклотрон