Estudio numérico de la dinámica de partículas cargadas en una trampa magnética mínimo-b modificada mediante bobina central

Abstract

Una de las aplicaciones de la Física del plasma son las fuentes iónicas basadas en el fenómeno de resonancia ciclotrónica electrónica (ECRIS por sus siglas en inglés) con trampas magnéticas mínimo-B. Para producir iones con mayor grado de ionización es necesario aumentar la densidad y el tiempo de con_x001C_namiento del plasma. En este trabajo se realizó un estudio computacional preliminar del con_x001C_namiento de partículas cargadas en una con_x001C_guración magnética, la cual incluye una bobina central con corriente que circula en sentido opuesto al de las bobinas axiales de una trampa magnética mínimo-B convencional con el propósito de mejorar el con_x001C_namiento del plasma. Se calculó la razón de espejo, se obtuvo la super_x001C_cie de resonancia ciclotrónica y se estudió la dinámica de las partículas cargadas (electrones) afectadas por un campo de microondas modo T E111 en aproximación de partícula simple. El campo magnético se calculó a partir de la solución numérica de la ecuación descrita por la ley de Biot-Savart y el método de los potenciales. Las posiciones y velocidades de las partículas se calcularon computacionalmente en cada instante de tiempo a partir de la solución numérica de la ecuación relativista de Newton-Lorentz utilizando el método de Boris.