On cyclotron damping of longitudinal wave

Average equations of motion of relativistic charged particles in the field of HF (high frequency) wave packets are obtained in the range of cyclotron resonance in the case of strong LF (low frequency) electric field. Strong electric field means that the characteristic velocity of the particle comparable with the electric drift velocity (? ~ ?_?). It is shown that with taking into account the electric drift velocity, new mechanisms of damping of longitudinal waves become possible. The effect of a strong electrostatic field on the resonant interaction of relativistic particles with high-frequency waves, as well as the relativistic effect, on cyclotron resonance for a longitudinal wave, is analyzed. The analytical solution of the averaged system of equations in the quasi-relativistic approximation is analyzed, as well as a numerical experiment for the Langmuir wave under the condition of cyclotron resonance in the case of a strong electric field.

Выведены усредненные уравнения движения для релятивистских заряженных частиц в ВЧ поле (высокочастотных) волновых пакетов в диапазоне циклотронного резонанса в случае НЧ (низкочастотного) сильного электрического поля, где сильное электрическое поле означает, что характерная скорость частицы сравнима со скоростью электрического дрейфа (? ~ ?_?). Показано, что при учете скорости электрического дрейфа становятся возможными новые механизмы затухания продольных волн. Проведен анализ влияния сильного электростатического поля на резонансное взаимодействие релятивистских частиц с высокочастотными волнами, а также влияние релятивизма на циклотронный резонанс для продольной волны. Получено аналитическое решение усредненной системы уравнений в квазирелятивистском приближении, а также проведен численный эксперимент для Ленгмюровской волны в случае циклотронного резонанса с учетом сильного электрического поля.