Čerenkov自由电子激光器的分析
加速器物理
2015-03-17 v1
摘要
我们提出了由扁平电子束驱动的Čerenkov自由电子激光器（FEL）的分析。在该系统中，靠近置于理想导体顶部的介质板行进的电子束与共传播的电磁表面模相互作用。表面模源于介质板对入射倏逝波反射率的奇异性。在适当条件下，表面模因与电子束相互作用而增长。我们证明，通过分析反射率的奇异性，可以严格理解表面模与共传播电子束的相互作用。使用这种方法，我们建立了系统的耦合Maxwell-Lorentz方程，类似于基于传统波荡器的FEL。我们在小信号区域解析求解这些方程，得到了小信号增益和空间增长率的公式。通过在非线性区域数值求解这些方程来分析系统的饱和行为。数值模拟结果与线性区域的解析计算吻合良好。我们发现，在适当条件下，Čerenkov FEL可以产生大量的相干太赫兹（THz）辐射。
引用
@article{arxiv.1408.6626,
title = {Analysis of \v{C}erenkov free-electron lasers},
author = {Yashvir Kalkal and Vinit Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.6626},
year = {2015}
}