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ラマン型自由電子レーザの特性改善に関する研究

提高拉曼自由电子激光器特性的研究

基本信息

批准号：
61550242
负责人：
塩沢俊之
金额：
$ 0.45万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1986
资助国家：
日本
起止时间：
1986 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ラマン型自由電子レーザでは、電磁波と電子プラズマ波の非線形相互作用を利用するために、一般に、大口径、高密度の電子ビームが必要である。ところで、この相互作用は電子ビームの表面近くで起るので、利得を上げるためには、内部の詰った中実ビームを用いる必要はなく、中空ビームを用いても中実ビームの場合と同程度の利得が得られるはずである。本研究では、この考えにもとづき、中空の相対論的電子ビームを用いたラマン型自由由電子レーザのモード解析を行い、次のような結果を得た。1.中空の電子ビームを用いると、奇対称および偶対称の何れの電子プラズマ波にも、それぞれ二つの異なった伝搬モードが現れる。一方は、中実ビーム固有のモードが変形されたものであり、他方は中空ビームに固有のモードである。2.奇対称の電子プラズマの場合には、ビームが薄くなるにつれ、電磁波と強く相互作用するモードが前者から後者へ移る。一方、偶対称の電子プラス波の場合には、常に前者のモードが電磁波と強く結合する。3.奇対称および偶対称の何れの電子ブラズマ波の場合でも、中空ビームを用いたとき、電磁波および電子プラズマ波の増大率が、中実ビームを用いたときと同程度あるいはそれ以上の値をとり得るようなビームの厚さの最適値が存在する。4.上で得られた最適の厚さの中空ビームを用いることにより、レーザの利得および出力を低下させることなく、電子ビームによって運ばれる電流のみを大幅に減少させることができ、レーザのエネルギー変換効率を改善することができる。

It is necessary to utilize the nonlinear interaction of electromagnetic wave and electron wave in general, large aperture and high density. The interaction between electrons and electrons is necessary for the application of electrons and electrons in the near future. The interaction between electrons and electrons is necessary for the application of electrons and electrons in the near future. In this study, we have obtained the results of the analysis of free electrons in the middle and lower levels of the hollow phase theory. 1. The electronic structure of the hollow space is characterized by the presence of the electron, the odd pair, and the even pair. One side of the game is inherently different from the other, and the other side is inherently different. 2. In the case of odd pairs of electrons, the former and the latter shift due to the interaction between electromagnetic waves and strong waves In the case of a square or a pair of electron waves, the former is usually combined with the strong electromagnetic wave. 3. In the case of odd and even pairs, the increase rate of electromagnetic waves and electron waves is equal to the optimum value of the above values. 4. In addition, the optimal thickness of the hollow space is obtained, and the current density of the hollow space is greatly reduced.