Серов Александр Васильевич ЭФФЕКТЫ МОДУЛЯЦИИ ПУЧКА В ЛАЗЕРАХ НА СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРОНАХ

Короткий опис

Серов, Александр Васильевич.Эффекты модуляции пучка в лазерах на свободных электронах : диссертация ... доктора физико-математических наук : 01.04.16. - Москва, 1997. - 146 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение............................................................................. 2
ГЛАВА 1. ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ЛАЗЕР НА СВОБОДНЫХ
ЭЛЕКТРОНАХ
Введение .................................................................. 14
1.1 Взаимодействие сгустка частиц с электромагнитной волной
в лазере на свободных электрона........................... 16
1.2 Экспериментальное исследование работы параметрического лазера на свободных электронах...................................................................................... ...................................................................................... .................................................................................. 21
1.3 Численный расчет коэффициента усиления лазера, учитывающий модуляцию параметров электронного пучка
при его инжекции в лазер........................................................................................ ........................................................................................ 32
1.4 Экспериментальное исследование работы лазера, использующего поворотный магнит вместо ондулятора............................................................... 37
1.5 Экспериментальное исследование работы лазера, использующего открытый резонатор.................... 41
Заключение .............................................................. 46
Литература ............................................................... 48
ГЛАВА 2. ИЗЛУЧЕНИЕ ЗАРЯДА ПРИ ЕГО ДВИЖЕНИИ ПО
КОНЕЧНОЙ ТРАЕКТОРИИ
Введение .................................................................. 50
2.1 Экспериментальное исследование низкочастотного излучения релятивистских частиц, движущихся по дуге окружности............ 54
2.2 Расчет спектрально-угловых и поляризационных характеристик низкочастотного излучения релятивистских частиц, движущихся по дуге окружности...................................................................................... .................................................................................. 61
2.3 Об измерении переходного излучения на расстояниях от точки перехода сравнимых с длиной формирования............................................ 71
Заключение .............................................................. 80
Литература ............................................................... 80
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ РАДИАЦИОННОГО ТРЕНИЯ НА РАБОТУ ЛАЗЕРА НА СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРОНАХ
Введение .................................................................. 82
3.1 Влияние радиационного трения на коэффициент усиления................................................................... 86
3.2 Влияние радиационного трения на фазовое пространство
пучка......................................................................... 92
3.3 Радиационное взаимодействие электронов в ондуляторе................................................................ 97
3.4 Радиационные силы в сгустке конечных размеров................................................................................. 102
3.5 Влияние когерентных радиационных сил на фазовое движение частиц ................................ 106
Заключение ............................................................ 109
Литература ....................................................................................... ................................................................................. 110
ГЛАВА 4. ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ ЧЕРЕЗ НЕОДНОРОДНУЮ ЭЛЕКТРОМАГНИТНУЮ ВОЛНУ
Введение ................................................................ 111
4.1 Пространственное распределение частиц, отражаемых электромагнитным лучом.......... 114
4.2 Численное исследование движения сгустка........ 119
4.3 Аналитическое описание движения сгустка........ 125
4.4 Пондеромоторная сила пропорциональная < ЕА >................................................................................. 131
Заключение ............................................................ 138
Литература ............................................................. 139
Заключение................................................................... 141

Список літератури

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Исследована динамика потока частиц пересекающих неоднородную линейно поляризованную электромагнитную волну. Показано, что в од­нородном потоке при его движении в волне образуется нестационарная пространственная модуляция плотности частиц. Если на волну падает плоский поток, то в нем образуется цуг возмущений плотности. Каждое возмущение перемещается со скоростью частиц в направлении движения частиц и со скоростью волны в направлении движения волны. Расстоя­ние между возмущениями в направлении движения волны равно половине длины волны.
Исследовано прохождение частиц через барьер созданный волной. По­казано, что при определенных условиях барьер становится полупрозрач­ным для частиц падающих на него. Это выражается в отражении барье­ром некоторых частиц с энергией больше высоты барьера и прохождении через барьер некоторых частиц с энергией меньше высоты барьера. Полу­чены условия при которых в потоке взаимодействующем с неоднородной волной сохраняется модуляция плотности частиц после выхода выхода из волны.
Развита теория движение потока заряженных частиц через волну, опи­сывающая нестационарную модуляцию плотности потока и полупрозрач­ность барьера. Теория хорошо согласуется с результатами численных расчетов динамики частиц.
Показано существование усредненной силы пропорциональной Е4, дей­ствующей на заряженные частицы пересекающие неоднородную электро­магнитную волну. Получены аналитические выражения описывающие эту силу.