绕柱面光栅旋转的电荷发出的同步辐射与史密斯-珀塞尔辐射

我们研究了绕具有圆柱对称性的导体旋转的电荷所产生的辐射。首先考虑了电荷在均匀介质中绕导电圆柱旋转的问题。评估了圆柱表面诱导的表面电荷与电流密度。推导了辐射强度的谱角密度公式。第二部分，我们研究了电荷绕圆柱面上的衍射光栅旋转（金属条带平行于圆柱轴）的辐射。光栅对辐射强度的影响由旋转电荷场在条带上诱导的表面电流近似。推导了电场与磁场以及给定谐波上辐射强度的角密度的表达式。我们展示了同步辐射与史密斯-珀塞尔辐射之间的干涉可能导致有趣的特征。特别是，大谐波上辐射强度的行为可能与真空或实心圆柱周围旋转电荷的情况根本不同。与这些极限情况不同，对于衍射光栅几何结构，相对于圆柱轴小角度下高次谐波的辐射强度不消失。对于给定的电荷特性，通过选择衍射光栅参数，可在电荷旋转平面法线附近获得高定向辐射。随着能量降低，同步辐射的相对贡献减小，史密斯-珀塞尔部分占主导。