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填充色散介质的波荡器产生扭曲光子

加速器物理 2020-11-16 v2 光学

摘要

本文考虑了填充均匀介电色散介质的波荡器辐射扭曲光子的问题。得到了辐射扭曲光子平均数的通用公式。详细研究了偶极近似下的波荡器辐射以及螺旋和平面扭摆器的辐射。研究表明,真空中波荡器辐射扭曲光子的选择定则对填充介电介质的波荡器同样成立。在具有等离子体介电常数的介质中,低阶波荡器谐波不会形成。这一事实可用于在最低允许谐波上产生具有非零轨道角动量的扭曲光子。描述了利用逆辐射偏振效应产生具有更大轨道角动量的扭曲光子。研究了反常多普勒效应对辐射扭曲光子总角动量投影的影响。找到了波荡器和带电粒子的参数,使得所产生的辐射,特别是瓦维洛夫-切连科夫辐射,成为具有确定非零轨道角动量的扭曲光子的纯净源。所发展的理论被用于描述电子和质子束在填充氦气的波荡器中辐射扭曲光子。我们还考虑了电子在填充氙气的波荡器中辐射 X 射线扭曲光子。所选参数在当前实验设施上是可实现的。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.01443,
  title  = {Generation of twisted photons by undulators filled with dispersive medium},
  author = {O. V. Bogdanov and P. O. Kazinski and G. Yu. Lazarenko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.01443},
  year   = {2020}
}

备注

21 pp., 8 figs; some misprints corrected