A rövid ultrarelativisztikus elektroncsomókból származó Terahertz-ciklotron és hullámhosszú sugárzás képességei

Tökéletes 1D-s koherens spontán sugárzás (CSR) egyenletesen elosztott elektronok által létrehozott mozgó sík formájában, amelyek szinkron módon mozognak azonos spirális pályák mentén, és síkhullámokat bocsátanak ki a z tengely pozitív és negatív irányában.

undulator

Mozgó sík ciklotronsugárzása: (a) az elektronenergia változása; b) az áram sugárzási frekvenciája és hatékonysága 6 MeV kezdeti részecske energiához, normalizált keresztirányú sebességhez β ⊥ 0 = 1 γ 0, felületi sűrűséghez σ = 1,2 × 10 - 4 C/m 2 és a mágneses mező H 0 = 27 kOe H u = 0 .

A mozgó sík hullámzási sugárzása: az áram sugárzási frekvenciája és hatékonysága 6 MeV kezdeti részecske energiához, keresztirányú sebesség β ⊥ 0 = 1 γ 0, felületi sűrűség σ = 1,2 · 10 - 4 C/m 2, a H hullámzó mező amplitúdója 0 = 40,5 kOe, és H u = 1 kOe.

a) annak a hengeres hullámvezetőnek a keresztmetszete, amelyben elektroncsomó mozog a spirális pályák mentén; (b) az elektron sebességének diszperziós karakterisztikája közel áll a sugárzott hullám csoportsebességéhez („legeltetés”, G), és a két hullámhoz alacsony (L) és magas (H) frekvenciák esetén.

1 mm átmérőjű, 0,25 ps kezdeti időtartamú, 0,1 nC töltésű és 6 MeV részecske energiájú elektroncsomó ciklotron CSR-je a TE11 üzemmóddal történő csoportos szinkron rendszerben: (a) sugárzott energia, ( b) az emissziós spektrum, és c) az effektív időtartam változása az összes csomóra és annak központi részére (hosszú részecskefarok nélkül).

1 mm átmérőjű, 0,25 ps kezdeti időtartamú, 0,5 nC töltésű és 6 MeV részecske energiájú csomó ciklotron CSR-je alacsony és nagy frekvenciájú hullámok egyidejű gerjesztésének módjában: sugárzott energia, (b) emissziós spektrum, és (c) változás a tényleges effektív csoport időtartamában.

1 mm átmérőjű, 0,25 ps kezdeti időtartamú, 0,5 nC töltésű és 6 MeV részecske energiájú csomó undulátor CSR-je csoportos szinkron rendszerben 4 hengeres átmérőjű hengeres hullámvezető TE11 módjával mm: (a) kisugárzott energia, (b) emissziós spektrum, és (c) az effektív halmaz időtartamának változása.

1 mm átmérőjű, 0,25 ps kezdeti időtartamú, 0,5 nC töltésű és 6 MeV részecske energiájú csomó undulátoros CSR-je alacsony és nagy frekvenciájú hullámok egyidejű gerjesztésének módjában: sugárzott energia, (b) emissziós spektrum, és (c) változás a tényleges effektív csoport időtartamában.

1 mm átmérőjű, 0,3 ps kezdeti időtartamú, 1 nC töltésű és 6 MeV részecske energiájú csomó multimódusú undulátor CSR hullámvezetőben, alacsony és nagy frekvenciájú hullámok egyidejű gerjesztésének módjában 10 mm átmérővel: (a) a részecskesűrűség alakulása a kezdeti Gauss-eloszlástól (fekete görbék) a 10 és 40 hullámzó periódus utáni eloszlásokig (kék vonalak) és (b) az emissziós spektrum a hullámzó periódusra d = 2,5 cm, a hullámzó mező amplitúdója H u = 2 k O e, és a hosszanti mező H 0 = 75 k O e .