Experimental Observation of a Current-Driven Instability in a Neutral Electron-Positron Beam

Funding Agencies|EPSRC [EP/N022696/1, EP/N027175/1, EP/L013975/1, EP/N002644/1, EP/P010059/1]; DOE [DE-NA0002372]; ARO [W911NF-16-1-0044]
We report on the first experimental observation of a current-driven instability developing in a quasineutral matter-antimatter beam. Strong magnetic fields (amp;gt;= 1 T) are measured, via means of a proton radiography technique, after the propagation of a neutral electron-positron beam through a background electron-ion plasma. The experimentally determined equipartition parameter of epsilon(B) approximate to 10(-3) is typical of values inferred from models of astrophysical gamma-ray bursts, in which the relativistic flows are also expected to be pair dominated. The data, supported by particle-in-cell simulations and simple analytical estimates, indicate that these magnetic fields persist in the background plasma for thousands of inverse plasma frequencies. The existence of such long-lived magnetic fields can be related to analog astrophysical systems, such as those prevalent in lepton-dominated jets.

Dzelzainis, T.Queens University of Belfast, North Ireland (författare)
Dieckmann, Mark ELinköpings universitet,Medie- och Informationsteknik,Tekniska fakulteten(Swepub:liu)mardi06 (författare)
Schumaker, W.SLAC National Accelerator Lab, CA 94025 USA (författare)
Doria, D.Queens University of Belfast, North Ireland (författare)
Romagnani, L.UPMC, France (författare)
Poder, K.Imperial Coll London, England (författare)
Cole, J. M.Imperial Coll London, England (författare)
Alejo, A.Queens University of Belfast, North Ireland (författare)
Yeung, M.Queens University of Belfast, North Ireland (författare)
Krushelnick, K.University of Michigan, MI 48109 USA (författare)
Mangles, S. P. D.Imperial Coll London, England (författare)
Najmudin, Z.Imperial Coll London, England (författare)
Reville, B.Queens University of Belfast, North Ireland (författare)
Samarin, G. M.Queens University of Belfast, North Ireland (författare)
Symes, D. D.Rutherford Appleton Lab, England (författare)
Thomas, A. G. R.University of Michigan, MI 48109 USA; University of Lancaster, England (författare)
Borghesi, M.Queens University of Belfast, North Ireland (författare)
Sarri, G.Queens University of Belfast, North Ireland (författare)
Queens University of Belfast, North IrelandMedie- och Informationsteknik (creator_code:org_t)

Av författaren/redakt...: Warwick, J.; Dzelzainis, T.; Dieckmann, Mark ...; Schumaker, W.; Doria, D.; Romagnani, L.; visa fler...; Poder, K.; Cole, J. M.; Alejo, A.; Yeung, M.; Krushelnick, K.; Mangles, S. P. D ...; Najmudin, Z.; Reville, B.; Samarin, G. M.; Symes, D. D.; Thomas, A. G. R.; Borghesi, M.; Sarri, G.; visa färre...

Om ämnet

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.