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相似文献
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1.
参数激励与晶体摆动场辐射的稳定性   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
李秀平  王善进  陈琼  罗诗裕 《物理学报》2013,62(22):224102-224102
寻找新光源, 特别是短波长相干光源备受关注. 本文讨论了晶体摆动场辐射作为短波长激光的可能性和必须满足的基本条件; 指出了至今尚未获得可利用的短波长激光可能不只是技术原因, 而且还有物理原因. 利用参数激励方法对这个问题进行了分析. 在经典力学框架内和偶极近似下, 引入正弦平方势, 把粒子运动方程化为具有阻尼项和参数激励项的摆方程. 利用Melnikov方法讨论了系统的稳定性, 并对系统的临界条件进行了分析. 结果表明: 系统的稳定性与其参数有关, 只需适当调节这些参数, 系统的稳定性就可以原则上得到保证. 关键词: 晶体摆动场辐射 沟道辐射 参数激励 稳定性  相似文献   

2.
罗诗裕  邵明珠  罗晓华 《物理学报》2010,59(4):2685-2690
引入正弦平方势,在经典力学框架内和偶极近似下,考虑到运动阻尼和非线性影响,把粒子在晶体摆动场中的运动方程化为具有阻尼项和受迫项的广义摆方程.利用Jacob椭圆函数和椭圆积分分析了无扰动系统的相平面特征,并解析地给出了系统的解和粒子振动周期; 进一步利用Melnikov方法分析相平面上三类轨道的分叉性质和进入Smale马蹄意义下的混沌行为,找到系统的全局分叉与系统进入混沌的临界条件.结果表明,系统的临界条件与它的物理参数有关,只需适当调节这些参数就可以原则上避免、抑制分叉或混沌的出现. 关键词: 晶体摆动场辐射 Melnikov方法 分叉 混沌  相似文献   

3.
引入正弦平方势,在经典力学框架内和偶极近似下,考虑到运动阻尼和非线性影响,把粒子在晶体摆动场中的运动方程化为具有阻尼项和受迫项的广义摆方程.利用Jacob椭圆函数和椭圆积分分析了无扰动系统的相平面特征,并解析地给出了系统的解和粒子振动周期; 进一步利用Melnikov方法分析相平面上三类轨道的分叉性质和进入Smale马蹄意义下的混沌行为,找到系统的全局分叉与系统进入混沌的临界条件.结果表明,系统的临界条件与它的物理参数有关,只需适当调节这些参数就可以原则上避免、抑制分叉或混沌的出现.  相似文献   

4.
晶体摆动场的辐射衰减与能量增益   总被引:3,自引:0,他引:3  
由于晶体弯曲、电子多重散射和晶格热振动引起的粒子退道,辐射同原子相互作用引起的电离损失,以及系统非线性引起的全局分叉与混沌行为等,晶体摆动场辐射面临的问题比自由电子激光要复杂得多。首先,引入晶体摆动场自发辐射谱分布,并在简谐近似下讨论了运动方程、系统增益和能量衰减。结果表明:一般情况下辐射谱只有少数几条谱线,而在简谐近似下,谱线只有一条。其次,指出了辐射能量比较高时,衰减是主要的,选择的晶体长度必须小于衰减长度,且可选择正电子或质子作炮弹;当辐射能量比较低时,退道是主要的,选择的晶体长度必须小于退道长度,且可选择重离子作炮弹。  相似文献   

5.
《光学学报》2010,30(1)
在经典力学框架内和偶极近似下,引入Lindhard势,把粒子运动方程转化为具有硬弹簧特性的达芬(Duffing)方程,利用多尺度法分析了系统的主共振和超共振;讨论了粒子在共振线附近运动的非线性行为;导出了系统的临界参数ac及满足系统稳定的条件。由于系统的临界条件与它的物理参数有关,只需这些参数适当,系统的不稳定性就可以原则上避免,从而保证系统能够稳定地输出晶体摆动场辐射,为寻找X激光或γ激光提供进一步理论分析。  相似文献   

6.
朱卫卫  张秋菊  张延惠  焦扬 《物理学报》2015,64(12):124104-124104
采用单电子模型和经典辐射理论分别对低能和高能电子在线偏振激光驻波场中的运动和辐射过程进行了研究. 结果表明: 垂直于激光电场方向入射的低速电子在激光驻波场中随着光强的增大, 逐渐从一维近周期运动演变为二维折叠运动, 并产生强的微米量级波长的太赫兹辐射; 高能电子垂直或者平行于激光电场方向入射到激光驻波场中, 都会产生波长在几个纳米的高频辐射; 低能电子与激光驻波场作用中, 激光强度影响着电子的运动形式、辐射频率以及辐射强度; 高能电子入射时, 激光强度影响了电子高频辐射的强度, 电子初始能量影响着辐射的频率; 电子能量越高, 产生的辐射频率越大. 研究表明可以由激光加速电子的方式得到不同能量的电子束, 并利用电子束在激光驻波场的辐射使之成为太赫兹和X射线波段的小型辐射源. 研究结果可以为实验研究和利用激光驻波场中的电子辐射提供依据.  相似文献   

7.
双色激光场对运动原子的辐射压力   总被引:1,自引:2,他引:1  
陈徐宗  刘亮 《光学学报》1993,13(12):083-1089
本文研究了双色行波场对运动原子的辐射压力,通过数值计算,分别得到了在不同光强,不同频率,不同传播方向条件下,原子在双色场中的受激跃迁速率和辐射压力随速度变化的关系。结果表明:双色场对原子的辐射压力和行波场及驻波场相比,有着许多不同特点,这些特点可以在激光冷却中性原子,原子速度选择,原子动量扩散的研究中加以利用。  相似文献   

8.
一维Kerr非线性光子晶体中的场分布   总被引:9,自引:8,他引:1  
徐旭明  刘念华 《光子学报》2004,33(8):1011-1013
研究具有Kerr非线性的一维光子晶体中场的分布.计算光子晶体中加入Kerr非线性材料后,入射光强对光子晶体中场分布极大值位置的调制,发现随着光强的增加,峰值位置向入射端移动.同时,由于非线性的作用,随着光强的变化,线性光量子阱中的电磁本征模将进入线性带隙,带隙中将出现没有线性本征模对应项的新孤子类电磁模.  相似文献   

9.
在原有的晶体相场模型的自由能密度函数基础上,引入外力场与体系原子密度场耦合作用项,能够对样品施加剪切应变作用,实现位错的滑移运动。研究不同温度情况下的位错滑移特性。研究发现,位错的启动,存在一个临界温度,当温度高于临界温度时,外加一定的应变率才能启动位错运动。较低的体系温度有利于刃型位错的滑移。随着体系温度升高,刃型位错水平滑移速度变慢,而垂直方向的攀移运动明显增加。在高温情况下攀移已成为位错运动的主要形式。  相似文献   

10.
光子晶体的禁带特性是该新兴材料的最根本特征。本文运用平面波展开法(PWE)计算了一种正方晶格Si光子晶体材料的禁带特性,并基于该材料设计出一种红外波段的线缺陷光子晶体波导结构。运用时域有限差分法(FDTD)研究了线缺陷二维光子晶体波导宽度对通频带、电场强度及透射能量的影响,研究结果为二维光子晶体波导器件的开发和利用提供了理论支撑。  相似文献   

11.
Looking for new light sources, especially short wavelength laser light sources has attracted widespread attention. This paper analytically describes the radiation of a crystalline undulator field by the sine-squared potential. In the classical mechanics and the dipole approximation, the motion equation of a particle is reduced to a generalized pendulum equation with a damping term and a forcing term. The bifurcation behavior of periodic orbits is analyzed by using the Melnikov method and the numerical method, and the stability of the system is discussed. The results show that, in principle, the stability of the system relates to its parameters, and only by adjusting these parameters appropriately can the occurrence of bifurcation be avoided or suppressed.  相似文献   

12.
In this paper we analyze the effect of beam energy spread on cascade optical klystron undulator radiation. The analysis suggests that stronger dispersion strength needs a better beam quality in both single stage and cascade optical klystron undulator radiation.  相似文献   

13.
In this paper spontaneous emission of radiation by relativistic electrons in a gyro‐klystron is studied. The scheme consists of two solenoid sections separated by a dispersive section. In the dispersive section the electrons are made non‐resonant with the radiation. The dispersive section transforms a small change of the velocity into changes of the phases of the electrons. This leads to enhanced radiation due to klystron‐type modulation as compared with a conventional gyrotron‐type device driven by cyclotron maser interaction. It is shown that the klystron‐modulated spectrum depends on the dispersive field strength, finite perpendicular velocity component and length of the solenoids but is independent of the axial magnetic field strength. A simple scheme to design a gyro‐klystron is discussed.  相似文献   

14.
有效利用电子束在波荡器中运动时产生的谐波辐射,是获得更短波长辐射最直接的方法之一。提高波荡器磁场的谐波分量可以提高电子束的谐波辐射光场强度。分析了一种改进Halbach型波荡器结构,计算了其磁场的构成,分析表明这种结构可以使磁场的三次谐波分量提高至基波分量的25%左右。以合肥光源的电子束参数为例,计算了波荡器磁场谐波分量增强后对电子束自发辐射谱的影响。计算结果表明,波荡器磁场谐波分量增强至25%时,可以使电子束自发辐射的三次谐波辐射增强至基波辐射光子通量的67%左右。  相似文献   

15.
介绍了国家同步辐射实验室二期工程新建波动器UD-1的物理设计,给出了设计参数和主要技术要求。从储存环电子束流的要求和用户对光源的要求两方面分析了波动器磁场品质应满足的技术指标,给出UD 1的磁场一次积分值应小于2×10-4T·m,二次积分值应小于2×10-4T·m2,相位误差应小于10°。  相似文献   

16.
Angular and spatial profiles of undulator radiation have been investigated to derive a universal function that evaluates the brilliance of undulator radiation and takes into account the effects of electron beam emittance and energy spread. It has been found that the effects of energy spread on the angular divergence and source size can be expressed by simple analytic expressions, and a universal brilliance function has been derived by convolution with the electron beam distribution functions. Comparisons with numerical results have been carried out to show the validity and applicability of the universal function.  相似文献   

17.
A simple analysis is given for the optimum length of undulator in a self-seeding free electron laser(FEL).The obtained relations show the correlation between the undulator length and the system parameters.The power required for the seeding in the second part of the undulator and the overall efficiency of monochromatizating the seeding determine the length of the first part of the undulator;the magnitude of seeding power dominates the length of the second part of the undulator;the whole length of the undulator in a self-seeding FEL is determined by the overall efficiency for getting coherent seed,and is about half as long again as that of SASE,not including the dispersion section.The requirement of the dispersion section strength is also analyzed.  相似文献   

18.
A simple analysis is given for the optimum length of undulator in a self-seeding free electron laser (FEL). The obtained relations show the correlation between the undulator length and the system parameters. The power required for the seeding in the second part of the undulator and the overall efficiency of monochromatizating the seeding determine the length of the first part of the undulator; the magnitude of seeding power dominates the length of the second part of the undulator; the whole length of the undulator in a self-seeding FEL is determined by the overall efficiency for getting coherent seed, and is about half as long again as that of SASE, not including the dispersion section. The requirement of the dispersion section strength is also analyzed.  相似文献   

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