Расчет параметров электромагнитного излучения пучков ускоренных электронов при скользящем взаимодействии с диэлектрической поверхностью

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Выполнен расчет параметров электромагнитного излучения, которое должно генерироваться при гайдинге ускоренных электронов (протяженном скользящем взаимодействии ускоренных электронов с диэлектрической поверхностью), прижимаемых к поверхности диэлектрической пластины внешним электрическим полем. Модель эффекта (гайдинга) предложена на основе анализа решения уравнения Гамильтона для движения электронов во внешнем электрическом поле и в электростатическом поле, создаваемом электронами, осевшими на поверхности диэлектрической пластины. Суперпозиция этих полей приводит к тому, что электроны во время гайдинга испытывают поперечные колебания относительно поверхности пластины, т.е. приобретают поперечное ускорение. А это, как известно, должно привести к генерации электромагнитного излучения, частота и интенсивность которого зависят от энергии электрона, подобно излучению ондуляторов и вигглеров. Расчет показывает, что при гайдинге электронов в зависимости от их энергии должно генерироваться излучение. Максимум его интенсивности находится в области от ИК- до радиодиапазона.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Л. А. Жиляков

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, НИИЯФ им. Д.В. Скобельцына

Автор, ответственный за переписку.
Email: zhiliakovla@mail.ru
Россия, Москва

В. С. Куликаускас

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, НИИЯФ им. Д.В. Скобельцына

Email: zhiliakovla@mail.ru
Россия, Москва

А. А. Пронкин

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: zhiliakovla@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Zhilyakov L.A., Kulikauskas V.S. // J. Surf. Invest.: X-ray, Synchrotron Neutron Tech. 2024. V. 18. № 2. P. 424. https://doi/org/10.1134/S102745102402040X
  2. Винокуров Н.А., Левичев Е.Б. // УФН. 2015. Т. 185. Вып. 9. С. 917. https://doi/org/10.3367/UFNr.0185.201509b.0917
  3. Алферов Д.Ф., Башмаков Ю.А., Черенков П.А. // УФН. 1989. Т. 157. Вып. 3. С. 389.
  4. Жуковский К.В.// Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физика. Астрономия. 2017. № 2. С. 29.
  5. Смоляков Н.В. // ЖТФ. 1992. Т. 62. № 3. С. 137.
  6. Кульчин Ю.Н. Ускорители заряженных частиц и синхротронное излучение. ДВФУ: Владивосток, 2021. 105 с.
  7. Михайлин В.В., Смирнов И.М. Синхротронное излучение. М.: Знание, 1988. 64 с.
  8. Шкаруба В.А., Брагин А.В., Волков А.А. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 5. С. 627. https://doi/org/10.31857/S0367676522701289
  9. Цуканов В.М., Хрущев С.В., Волков А.А. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 5. С. 660. https://doi/org/10.31857/S0367676522701277
  10. Стрельников Н.О. Проблемы создания прецизионных ондуляторов на постоянных магнитах для рентгеновских на свободных электронах: Дис. … канд. физ.-мат. наук: 01.04.20. Новосибирск: ИЯФ СО РАН, 2016. 135 с.
  11. Kinjo R., Tanaka T. // Phys. Rev. 2014. V. 17. Р. 122401. https://doi/org/10.1103/PhysRevSTAB.17.122401
  12. Зорин А.В., Мезенцев Н.А., Цуканов В.М. // Изв. РАН. Сер. физ. 2013. Т. 77. № 9. С. 1354.
  13. Жиляков Л.А., Пронкин А.А. // Поверхность. Рентген., синхротрон. и нейтрон. исслед. 2011. № 3. С. 85.
  14. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. // Теоретическая физика. Механика. Т. 1. М.: Физматлит, 2004. 224 с.
  15. Вохмянина К.А., Жиляков Л.А., Похил Г.П. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2006. Т. 70. № 6. С. 828.
  16. Жиляков Л.А., Куликаускас В.С. // Поверхность. Рентген., синхротрон. и нейтрон. исслед. 2022. № 6. С. 71. https://doi/org/10.31857/S1028096022060188
  17. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Т. 5. М.: Мир, 1965. 292 с.
  18. Джексон Дж. Классическая электродинамика. М.: Мир, 1965. 703 с.
  19. Янке Е., Эмде Ф., Леш Ф. Специальные функции. М.: Наука, 1977. 344 с.
  20. Петров Е.Ю. Излучение электромагнитных волн движущимися заряженными частицами. Нижний Новгород: НГУ, 2019. 89 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Пример движения электрона при гайдинге вдоль поверхности с осевшими на нее электронами.

Скачать (7KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Траектория движения электрона между заряженными пластинами вблизи диэлектрической поверхности с осевшими на нее электронами.

Скачать (9KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Интенсивность излучения электрона, проинтегрированная по всем углам за период при гайдинге: 1 — при торможении в поле электронов на поверхности диэлектрика; 2 — при ускорении в электрическом поле конденсатора с напряженностью поля 1.24 × 106 В/м; γ = 1 (сплошные линии), 5 (длинный штрих), 10 (пунктир), 15 (штрихпунктир), 17 (двойной штрихпунктир), 20 (мелкий штрих).

Скачать (19KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость интенсивности излучения при торможении у заряженной диэлектрической поверхности, расположенной в конденсаторе с напряженностью поля: 105 (1); 106 (2); 107 В/м (3); γ = 1 (сплошные линии), 10 (пунктир), 20 (штриховые линии).

Скачать (15KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Частота при максимальной интенсивности излучения электрона, двигающегося в электрическом поле конденсатора напряженностью 105 (1), 106 (2), 107 В/м (3) со средним ускорением торможения в поле электронов, осевших на диэлектрической поверхности (сплошные линии), и с ускорением в приложенном внешнем электрическом поле (пунктирные линии).

Скачать (15KB)
Метаданные

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025