Análisis de trayectorias de partículas cargadas en una trampa magnética tipo espejo bajo condiciones de resonancia ciclo trónica electrónica

Abstract

En el presente trabajo se estudia el movimiento de una partícula cargada (electrón - protón) ubicada en una trampa magnética tipo espejo, la cual adquiere ó pierde la energía en el proceso de interacción con microondas en condiciones de resonancia ciclotrónica electrónica (ECR); primero con una onda de 2.45 GHz y posteriormente en ausencia de esta. El estudio se logra para dos configuraciones del campo magnético que producen diferentes superficies resonantes (hiperboloide de una hoja y de dos hojas). El análisis se ejecuta mediante una simulación computacional, donde se utiliza el esquema de integración de Boris para la solución de la ecuación de movimiento de NewtonLorentz desde el punto de vista de la teoría de orbitas. Los resultados de simulación muestran en detalle las trayectorias helicoidales seguidas por el electrón y el protón en ausencia de la onda electromagnética, así como su energía permanece constante en todo instante de tiempo. Se describen las trayectorias presentes debidas a la variación del gradiente transversal y longitudinal del campo magnético. En presencia de las microondas, se muestran diferentes trayectorias y el aumento de energía para un electrón cerca de la zona ECR, a igual que el movimiento de deriva producido por el campo eléctrico.