The interaction of relativistic particles with plasma, relevant to astrophysics and laboratory-based plasma wakefield accelerators, is governed by plasma instabilities leading to electromagnetic fluctuations and filamentary structures. Wakefield-driven and current-driven instabilities of particle beams with a well-defined extent are analysed through theory and particle-in-cell simulations and compared to experimental observations, providing a basis for experimental designs.
Translated abstract:
Die Wechselwirkung relativistischer Teilchen mit Plasma, relevant für die Astrophysik und Plasma-Kielfeld-Beschleuniger, wird durch Plasmainstabilitäten bestimmt, die zu elektromagnetischen Fluktuationen und filamentartigen Strukturen führen. Kielfeld-getriebene und stromgetriebene Instabilitäten von Teilchenbündel werden durch theoretische Ansätze und Teilchen-in-Zellen-Simulationen analysiert und mit experimentellen Beobachtungen verglichen, was eine Design-Grundlage für Experimente bietet.