Процессы когерентного и некогерентного излучения в новейших источниках мощного электромагнитного излучения

• Автор: Дик, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 113 с. : ил.

Оглавление
Введение
ГЛАВА 1. Современные источники мощного электромагнитного излучения
1.1 Динамика заряженных частиц в электромагнитных нолях и сопровождающее излучение
1.2 Ускоритель заряженных частиц как источник из имения
1.3 Синхротрошюе и ондуляторное излучения
1.4 Лазеры на свободных электронах как источник мощного электромагнитого излучения
1.3 Каналирование релятивистских частиц в кристаллах и излучение при каналировании
ГЛАВА 2. Динамика и излучение электрона в постоянном электрическом поле при наличии поля лазера
2.1 Процесс генерации электронного пучка
2 2 Электрон в поле лазера и постоянном ускоряющем

2.3 Электромагнитное излучение пучка электронов у поверхности фотокатода
ГЛАВА 3. Каналирование электрона в скрещенном электромагнитном поле

3.1 Формирование устойчивых каналов в скрещенных электромагнитных полях
3.2 Связанное движение электрона в ноле поимей лазерной волны
3.3 Каналирование электрона в поле электромагшп пой волны, распространяющейся в прямоугольном волноводе
3.4 Каналирование электрона в аксиально-симметричном цилиндрическом лазерном поле
ГЛАВА 4. Динамика и излучение электрона в ионно-плазменном канале
4.1 Каналирование плазменного электрона в ионном канале
4.2 Излучение каналированного электрона в иопио-плаз-мсниом канале
4.3 Функция распределения пучка электронов в ионноплазменном канале
Заключение Список литературы Приложение

Для диапазона частот лазера, используемого в эксперименте SPARC, линейный показатель поглощения /щ > 10/А. где А — 2-пс/щ - длина волны падающего излучения. Принимая во внимание зависимость интенсивности от глубины проникновения I(z) — /цеМіг , можно считать, что практически все прошедшее внутрь вещества излучение поглощается на поверхности катода. Предположим, что распределение интенсивности по фронту волны не изменяется с глубиной проникновения, и вся поглощаемая энергия идет на ’’вырывание” электронов из катода, а выбитые фотоэлектроны не взаимодействуют между собой и с веществом катода. Найдем функцию распределения фотоэлектронов в пространстве.
В эксперименте SPARC фошкатод выполнен из но.шкршла.ыа меди, для которого работа выхода электрона А = 4, 7 эВ [76J. Пусть на фотокатод падает лазерная волна с длиной волны А = 266 нм [77]. которой соответствует энергия фотона hioо = 4,1 эВ. Из уравнения фотоэффекта hujо = Ее + А [69] видно, что одпофотоннып фотоэффект невозможен, так как Ее < 0. Следовательно, процесс фотоэффекта будет проходить за счет многофотонного поглощения. В теории многофотонного фотоэффекта число фотонов, поглощенных одним электроном, способным выйти из металла, выражается в виде п - Int( 1 + A//Ljq) [78]. іде Int(x) - означает целая часть от числа х. Тогда энергия электрона, вырвавшегося из катода вследствие поглощения п фотонов, равна Ее = - А. Изменение энер-
гии вещества фотокатода объемом AV — стАг за время dt на глубине г будет равна:

at oz
где Sz - проекция на ось Oz плотности потока энергии электромагнитной волны. Усредняя вектор Пойнтинга по периоду колебания волны и выражая его через интенсивность излучения, получим среднюю энергию, поглощенную за один период колебания па глубине 2 в объеме dV:

—j— — fJ-iIdV (2.4)