Ондуляторное излучение как квантовый эффект

Ондуляторный эффект в ЛСЭ

Ондуляторным эффетом ЛСЭ является такой параметр, как эффективность преобразования энергии электронного пучка в излучение (КПД) ограничивается выходом теряющих энергию частиц из резонанса с усиливаемой волной. При постоянной частоте осцилляции и фазовой скорости волны

где - доплеровское преобразование частоты, - число колебаний частиц в пространстве взаимодействия.

При рассмотрении ЛСЭ с точки зрения квантовой электроники мы должны отметить что в пучке электронов, разогнанных в ускорителе формируются 3 волны: электроны с релятивистскими скоростями, электроны изначально нерелятивистские и волна передачи энергии. Эти три волны существуют в пучке, но для генерации излучения КПД переходов слишком мал.

При попадании в ондулятор, электроны в зависимости от скоростей (и соответственно спинов) расходятся по энергиям. Так как ондулятор простейший ондулятор представляет собой обычный магнит, расходясь по энергиям, релятивистские электроны замедляются при этом теряя энергию и усиливают волну передачи. И уже со второго уровня на первый осуществляется индуцированный переход.

Е_РЕЛ.+ ∆Е + Е_СПИН.

Е_НЕРЕЛ.- ∆Е - Е_СПИН.

Трёхуровневая схема является классической, но для реального ЛСЭ (ондулятор - система простанственно-периодических магнитных полей) действительна четырёхуровневая схема, содержащая, так же помимо трёх уровней, ещё и уровень откачки (достигается или сменой резонатора, или добавлением циклотронного эффекта).

Дата добавления: 2015-06-04