FAPESP何塞·塔德乌·阿朗特斯 这项研究有助于升级法国艾克斯-马赛大学实验中使用的卫星通信设备(行波管)
信用:美国药典梅里尔恩卡埃塔诺德索萨 巴西圣保罗大学物理研究所博士后梅丽琳·卡埃塔诺·德索萨的一篇研究论文在美国物理研究所与美国物理学会合作出版的《等离子体物理学》9月刊上被评为编辑精选
这篇论文的题目是“螺旋结构升级的长行波管中的波-粒子相互作用”，作者是苏萨、她在美国科学基金会的导师伊贝尔·卡尔达斯和法国艾克斯-马赛大学的合作者，苏萨在FAPESP(圣保罗研究基金会)和巴西教育部高等研究委员会的奖学金支持下在法国艾克斯-马赛大学进行了研究实习
索萨的研究重点是电子-等离子体相互作用的实验研究
因为等离子体是一种具有大量背景噪声的介质，所以通过使用在行波管或行波管中传播的短电磁波，在真空中模拟了与等离子体类似的条件
“行波管是电磁波与电子束相互作用的装置，”索萨解释说
“工业行波管长2厘米至30厘米，主要用于放大空间通信中的射频信号
艾克斯-马赛大学的行波管长4米，是专门为等离子体物理研究设计的，噪声水平非常低
这是目前世界上唯一一个此类操作
" 波形发生器以10至100兆赫(电磁波谱无线电波段的中间区域)的频率产生波，并通过耦合到行波管水平轴的螺旋线传播
螺旋最近已经升级，使其尽可能规则
索萨参加了升级，没有它她的学习是不可能的
在以前的结构中，行波管的精度较低，因为螺旋线的节距变化很小，因此产生的波形也很小
“在研究的第一部分，我们分析了没有电子束的波传播，”索萨说
“我们发现理论预测和实验数据非常一致
这意味着理论模型产生了准确的预测，并且该设备运行良好
" 但是真正重要的发现是在第二部分中产生的，它包括对电磁波和电子束之间相互作用的研究
“我们观察了波和电子之间的能量交换，”索萨说
“电子的运动速度略快于波的相速度，并将这种动能差传递给波，增加了波的振幅
当波达到最大振幅时，它开始振荡、上升和下降，电子被捕获在波势中，它们的速度围绕波相的速度变化
它们将能量传递给波浪，然后从波浪中接收能量
" 她补充说，对于低电流值，这种现象符合线性理论的预测，但是当电流值高时，电子不仅与波相互作用，而且相互作用
这导致非线性效应不再与理论预测一致
“研究这些影响是我们计划的未来实验的目标之一，”索萨说
“另一个是研究非单动力束，其中电子以不同的速度传播，以及这些束和宽波谱之间的相互作用，这意味着几个波同时在设备内传播
" 已完成的研究和计划中的实验是在基础科学领域，研究理论模型尚未充分描述的前沿理论和现象的准确性
然而，可能的技术应用即将出现
「更直接的应用是提升工业行波管
索萨说:“一个更雄心勃勃的目标是促进利用电磁波和带电粒子之间相互作用的其他设备的升级，例如粒子加速器。”
除了授予苏萨的海外研究实习奖学金之外，FAPESP还通过授予苏萨的直接博士奖学金和博士后奖学金支持这项研究；以及由卡尔达斯领导的“非线性动力学”专题项目
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