Впервые эксперимент по релаксации релятивистского (~ 1 МэВ) электронного пучка (РЭП) с килоамперным током в замагниченном плазменном столбе был поставлен в ИЯФ СО АН СССР по предложению Д.Д. Рютова группой под руководством Р.Х. Куртмулаева [1]. Далее первые детальные экспериментальные исследования процесса нагрева плазмы при релаксации РЭП с током 10 кА и длительности импульса 100 нс были проведены в этом институте на специально созданной установке ИНАР [2]. Результаты этих экспериментов получили объяснение в работе [3], где была также положена теоретическая основа для развития исследований процессов в пучково-плазменной системе. Значительным вкладом в развитие этих исследований послужили результаты последующих экспериментов на установке ИНАР [4]. В этот же период времени к исследованиям данной направленности присоединились группы из США [5] и Чехословакии [6]. Однако наивысший результат по параметрам нагретой плазмы при релаксации РЭП был достигнут в РФ на установке ГОЛ-3 при токе пучка 20 кА и длительности импульса около 10 мкс [7].
Наряду с бесстолкновительным нагревом плазмы, важным эффектом интенсивного пучково-плазменного взаимодействия является генерация излучения на плазменных частотах. Впервые механизмы генерации излучения в ходе релаксации пучка нерелятивистских электронов в плазме были предложены для объяснения потоков радиоизлучения из солнечной короны [8-10]. Рассмотрение соответствующих задач в условиях инжекции в плазму сильноточных РЭП было проведено в работах [11-12]. Эксперименты этой направленности были начаты на ГОЛ-3 [13] с использованием РЭП, который применялся в [7] для нагрева плазмы. Далее, в результате проведенных на установке ГОЛ-ПЭТ исследований процесса генерации излучения был достигнут уровень мощности 10 МВт при микросекундной длительности на частоте верхнегибридных колебаний (0.2-0.3 ТГц) в направленном потоке, выведенном в свободное пространство [14].
Перечисленные выше этапы исследований нагрева плазмы и генерации в ней излучения при релаксации килоамперных РЭП будут детально описаны и проанализированы в предлагаемом к рассмотрению обзорном докладе.
Аржанников А.В. (Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, Новосибирск, Россия)