Alternatif yang memungkinkan untuk menghilangkan kotoran aktif (ADR) dengan laser adalah penggerak ablatif dengan berkas elektron (e-beam) yang ditransmisikan dari jarak jauh. Ablasi sinar e-telah digunakan secara luas di industri, dan mungkin memberikan efisiensi energi keseluruhan yang lebih tinggi pada sistem ADR dan koefisien kopling momentum-yang lebih tinggi dibandingkan ablasi laser. Namun, mentransmisikan sinar e-secara efisien melalui plasma ionosfer dalam jarak jauh (10 m–100 km) dan memfokuskannya untuk meningkatkan intensitasnya di atas ambang batas ablasi material puing merupakan tantangan teknis baru yang memerlukan metode tindakan eksternal baru untuk mendukung transmisi sinar.
Oleh karena itu, peneliti Universitas Metropolitan Osaka melakukan studi pendahuluan mengenai tantangan, divergensi, dan ketidakstabilan yang relevan dari sinar e-di atmosfer ionosfer, dan mengidentifikasinya secara kuantitatif melalui simulasi numerik. Simulasi partikel-dalam-sel dilakukan secara sistematis untuk memperjelas divergensi dan ketidakstabilan berkas e-dalam plasma ionosfer.
Fenomena utama, divergensi dan ketidakstabilan, bergantung pada kepadatan sinar e-dan atmosfer. Kepadatan sinar e-ditetapkan sedikit berbeda dari kepadatan plasma ionosfer dalam kisaran 1010sampai 1012 m−3. Kecepatan sinar e-diubah dari 106sampai 108m/s, dalam rentang nonrelativistik.
Hasilnya menunjukkan bahwa e-balok nonrelativistik memiliki kepadatan mulai dari 1010sampai 1012 m−3dipancarkan dalam plasma ionosfer dengan kepadatan 1010sampai 1012 m−3mengalami transisi laminar-ke-turbulen. Turbulensi seharusnya berasal dari ketidakstabilan dua aliran-elektron/ion karena panjang transisi dapat diperkirakan dengan rumus teoritis ketidakstabilan dua-aliran.
Di daerah laminar, ekspansi lateral berkas elektron ditekan di plasma. Faktor kompresi berkas diukur untuk pertama kalinya. Hasil ini menunjukkan bahwa untuk penggunaan e-beams untuk aplikasi ADR, wilayah laminar dengan divergensi yang ditekan dapat bermanfaat untuk pemfokusan dan ablasi yang efisien, namun turbulensi akibat ketidakstabilan plasma perlu dipertimbangkan dalam desain sistem ADR.
