无序诱导加热导致的光发射亮度基本极限
加速器物理
2015-06-15 v2 等离子体物理
摘要
我们确定了由于发射进入真空后即刻发生的加热所导致的最低可实现光发射电子温度极限，从而确定了最大可实现电子亮度极限，该结论适用于稠密相对论或非相对论光电子束。这种加热源于屏蔽不良的库仑相互作用，等同于超冷中性等离子体中观察到的无序诱导加热。我们首先表明，传统的库仑碰撞解析方法无法计算这种强耦合加热。相反，我们采用 N 体树算法来计算完全受限束团中无序诱导加热的普适标度律，并显示其与利用单组分等离子体列表相关能量的简单模型吻合良好。我们还展示了光阴极处经历库仑爆炸的束团模拟，并证明温度增长及随后的冷却都必须由关联效应以及关联冻结动力学来表征。无论哪种情况，对于典型光注入器束团密度，诱导温度均为几 meV 量级，占最冷半导体光阴极固有束团温度的显著部分。因此，我们预期无序诱导加热将成为下一代提供稠密束团并采用超冷光发射源的主要限制因素。
引用
@article{arxiv.1304.1744,
title = {Fundamental Photoemission Brightness Limit from Disorder Induced Heating},
author = {Jared Maxson and Ivan Bazarov and Christopher Coleman-Smith and Weishi Wan and Howard Padmore},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.1744},
year = {2015}
}