Effect of partially-screened nuclei on fast-electron dynamics
Artikel i vetenskaplig tidskrift, 2017

We analyze the dynamics of fast electrons in plasmas containing partially ionized impurity atoms, where the screening effect of bound electrons must be included. We derive analytical expressions for the deflection and slowing-down frequencies, and show that they are increased significantly compared to the results obtained with complete screening, already at sub-relativistic electron energies. Furthermore, we show that the modifications to the deflection and slowing down frequencies are of equal importance in describing the runaway current evolution. Our results greatly affect fast-electron dynamics and have important implications, e.g. for the efficacy of mitigation strategies for runaway electrons in tokamak devices, and energy loss during relativistic breakdown in atmospheric discharges.

Författare

Linnea Hesslow

Chalmers, Fysik, Subatomär fysik och plasmafysik

Ola Embréus

Chalmers, Fysik, Subatomär fysik och plasmafysik

Adam Stahl

Chalmers, Fysik, Subatomär fysik och plasmafysik

Timothy Dubois

Chalmers, Fysik, Subatomär fysik och plasmafysik

Sarah Newton

Chalmers, Fysik, Subatomär fysik och plasmafysik

Tünde Fülöp

Chalmers, Fysik, Subatomär fysik och plasmafysik

Physical Review Letters

0031-9007 (ISSN) 1079-7114 (eISSN)

Vol. 118 article no. 5501-

Drivkrafter

Hållbar utveckling

Styrkeområden

Energi

Fundament

Grundläggande vetenskaper

Ämneskategorier

Fusion, plasma och rymdfysik

DOI

10.1103/PhysRevLett.118.255001