电荷飞越“倒置”锥形靶时的切伦科夫辐射

本文分析了电荷在介电锥体真空通道中运动所产生的辐射。假设电荷从锥顶一侧向锥底一侧穿过锥体（即“倒置”锥情形）。锥体尺寸假定远大于所考虑的波长。我们利用先前论文中发展的“孔径法”计算靶外的波场。与早先考虑的问题相反，这里直接入射到孔径上的波并非主波，而曾从侧面反射一次的波则重要得多。我们得到了辐射场的一般公式，并分析了射线光学区域与夫琅禾费区域的特例。讨论了包括“切伦科夫聚光”现象在内的显著物理效应。特别地，研究表明，在适当选择问题参数的情况下，该现象可在远场区域实现辐射强度的显著增强。得益于“倒置”锥几何结构，通过合理选择锥体材料与顶角，该效应可对任意电荷速度（包括超相对论情形）实现。文中给出了远场区域的典型辐射方向图。