回旋微波激射冷却走向相干粒子束

本文提出了一种新的粒子束冷却方案，即回旋微波激射冷却（CMC）。相对论性回旋粒子在轨迹上某段长度内受螺线管磁场作用，沿螺旋路径运动并经历由共振射频场驱动的辐射发射或吸收。对电子束的理论和实验研究表明，当射频场的作用超过临界值时，束流会突变至经历CMC的相干辐射系统，其中大多数电子被聚集到具有相同回旋相位的离散能量上。CMC机制被证明是一种普遍存在于由驱动场和具有稳定能量的振荡器组成的耗散系统中的基本冷却过程。它产生了相干粒子束，为控制各种粒子诱导反应提供了手段。例如，CMC电子将通过激光辐射的相干逆康普顿散射产生相干的X射线和伽马射线光子。