RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 9, 2026
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2021

 / 

март

←  →

Приборы и методы исследований


Излучение ондуляторов и лазеров на свободных электронах с аналитическим учётом гармоник поля и внеосевых эффектов


Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Физический факультет, Ленинские горы 1 стр. 2, Москва, 119991, Российская Федерация

Дано аналитическое описание генерации гармоник ондуляторного излучения (ОИ) в обобщённом эллиптическом ондуляторе с гармониками поля. Полученные аналитические выражения для обобщённых функций Бесселя и Эйри описывают линии спектра и интенсивность ОИ в общем и в частных случаях двухчастотного плоского и спирального ондуляторов, а также для других эллиптических и плоских ондуляторов. Аналитически учтено влияние конечного размера пучка электронов, его эмиттанса, отклонения положения электронов от оси, разброса энергии электронов и отклоняющих постоянных магнитных компонент. Полученные аналитические выражения выделяют вклады каждой компоненты поля, параметров пучка и ондулятора в генерацию гармоник излучения. С применением аналитической модели однопроходных лазеров на свободных электронах (ЛСЭ) исследована эволюция мощности гармоник в экспериментах на ЛСЭ LCLS, LEUTL и SACLA. Проанализировано влияние параметров пучка и ондулятора на генерацию гармоник. Показано, что сильные вторые гармоники излучения в экспериментах вызваны зарегистрированным отклонением траекторий электронов от оси на ~15 мкм на длине усиления ЛСЭ 1,5 м в рентгеновском ЛСЭ LCLS и большим сечением пучка, ~200 мкм, в ЛСЭ LEUTL. Результаты моделирования полностью согласуются с экспериментами, что подтверждает справедливость представленного теоретического описания мощности и спектральной плотности излучения в ЛСЭ.

Текст pdf (976 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2020.06.038803
Ключевые слова: ондулятор, магнитное поле, лазер на свободных электронах, генерация гармоник
PACS: 41.60.−m, 41.60.Ap, 41.60.Cr (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2020.06.038803
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2021/3/d/
000656123500004
2-s2.0-85107956412
2021PhyU...64..304Z
Цитата: Жуковский К В "Излучение ондуляторов и лазеров на свободных электронах с аналитическим учётом гармоник поля и внеосевых эффектов" УФН 191 318–330 (2021)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

поступила: 26 декабря 2019, доработана: 2 апреля 2020, 29 июня 2020

English citation: Zhukovsky K V “Undulator and free-electron laser radiation with field harmonics and off-axis effects taken into account analytically” Phys. Usp. 64 304–316 (2021); DOI: 10.3367/UFNe.2020.06.038803

Список литературы (64) Статьи, ссылающиеся на эту (22) Похожие статьи (20) ↓

  1. Е.Г. Бессонов, А.В. Виноградов «Ондуляторные и лазерные источники мягкого рентгеновского излучения» УФН 159 143–154 (1989)
  2. А.В. Козловский «Генерация сжатого (субпуассоновского) света многомодовым лазером» УФН 177 1345–1360 (2007)
  3. Е.Б. Левичев «Накопители электронов с малым эмиттансом» УФН 188 31–54 (2018)
  4. Р.А. Ганеев «Генерация высших гармоник излучения мощных лазеров в плазме, образованной при воздействии предымпульса на поверхность твердотельных мишеней» УФН 179 65–90 (2009)
  5. А.А. Веденов, Г.Д. Мыльников, Д.Н. Соболенко «Генерация когерентного излучения дальнего инфракрасного диапазона, основанная на применении лазеров» УФН 138 477–515 (1982)
  6. М.П. Лорикян «Детекторы ядерного излучения и многозарядных частиц с рабочим веществом из пористых диэлектриков» УФН 165 1323–1333 (1995)
  7. Е.Н. Рагозин, Е.А. Вишняков и др. «Спектрометры для мягкого рентгеновского диапазона на основе апериодических отражательных решёток и их применение» УФН 191 522–542 (2021)
  8. Г.В. Мурастов, А.А. Липовка и др. «Лазерное восстановление оксида графена: локальное управление свойствами материала» УФН 193 1173–1204 (2023)
  9. И.Е. Проценко, А.В. Усков «Фотоэмиссия из металлических наночастиц» УФН 182 543–554 (2012)
  10. А.А. Каминский, Л. Богати и др. «Новые нелинейно-лазерные эффекты в α-кварце: генерация двухоктавной гребенки стоксовых и антистоксовых частот и каскадный лазинг в спектральной области второй и третьей гармоник» УФН 178 935–946 (2008)
  11. В.Н. Самофалов, Д.П. Белозоров, А.Г. Равлик «Сильные поля рассеяния в системах магнитов с гигантской магнитной анизотропией» УФН 183 287–306 (2013)
  12. С.А. Воронов, С.В. Борисов, А.В. Карелин «Разделение электронов и протонов с помощью калориметра в экспериментах по прямому измерению состава и энергетических спектров космических лучей» УФН 179 931–944 (2009)
  13. Р.А. Салимов «Мощные ускорители электронов для промышленного применения» УФН 170 197–201 (2000)
  14. С.И. Мошкунов, В.Ю. Хомич «Метод регистрации и спектрометрии заряженных частиц, испускаемых в сверхсильном электромагнитном поле, основанный на их транспортировке магнитным полем коаксиальной линии» УФН 190 421–428 (2020)
  15. Е.З. Гусаков, А.Ю. Попов «Теория рассеяния сильно рефрагирующих СВЧ-волн в турбулентной неоднородной плазме. Приложение теории к описанию флуктуационной рефлектометрии в термоядерных установках» УФН 190 1189–1216 (2020)
  16. П.А. Мажаров, В.Г. Дудников, А.Б. Толстогузов «Электрогидродинамические источники ионных пучков» УФН 190 1293–1333 (2020)
  17. П.В. Зинин, К.М. Булатов и др. «Дистанционное измерение распределения температуры на поверхности твёрдых тел при воздействии мощного лазерного излучения» УФН 192 913–925 (2022)
  18. Н.В. Марченков, А.Г. Куликов и др. «Метод времяразрешающего рентгенодифракционного картирования обратного пространства в условиях воздействия электрического поля на кристалл» УФН 189 187–194 (2019)
  19. М.Н. Ачасов, В.Е. Блинов и др. «Эксперименты на Супер чарм-тау фабрике» УФН 194 60–76 (2024)
  20. С.С. Алимпиев, А.А. Гречников, С.М. Никифоров «Новые подходы в лазерной масс-спектрометрии органических объектов» УФН 185 207–212 (2015)

Список формируется автоматически.
© Успехи физических наук, 1918–2026
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение