绕介质圆柱螺旋运动的电荷的同步辐射

本文研究了带电粒子在浸入均匀介质的介质圆柱周围沿螺旋轨道运动时发出的辐射。推导了电磁势、电场和磁场以及外部介质中辐射的谱角分布公式。结果表明，在圆柱介电常数和圆柱表面粒子像速度满足切伦科夫条件时，给定谐波上辐射的量子数的角分布中出现强窄峰。在这些峰值处，辐射能量比均匀介质中的相应量高出数十倍。给出了这些峰值高度和宽度的简单解析估计。给出了辐射量子角分布的数值计算结果，并与电荷在介质圆柱内沿螺旋轨迹运动时的辐射相应量进行了比较。