激光驻波中运动电子的谐波自发辐射

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1、Vol. 22, No. 12Dec, t 2010第睨卷第匹期强激光与粒子束2010 年胡月HIGH POWER LASER AND PARTICLE BEAMS文電编号：&0)-43222OiO) 12-3007-04激光驻波中运动电子的谐波自发辐射，周素云叫袁孝2tT西料技誓范学Ift通的与电于卒貌，33C&13f筑葬卅大手現世光学攬忒研究斷 lfffl(er2O104)3-31, 慨订自期：剖10啲-】了基蜚项目；函家自然科学基金壷屍会片中国工祁检理研究院移合幕金琨耳UQ辭机丄5加酣恥1门 柞者H许凤U云“新一)女.璋士从事潭光年K子协及竝址崔术研旄诃导皿hnuyah妙 珂”辽莽苏弹2

2、15CWS)m采用单电子模塑分析了电子在耀般飞魁北驻披中的动力孝皿谐護自发辐射幣数俺计算了电子在驻谨中的运动悄况泾辐肘讐.站果春明：电子注養节和誠厘业人騎后苴辐封甫出现不同的持证I电子在披 节业垂直確场人射后在常伦楚力柞用下快速播动井向訓运动苴鬧后網射的光谱发生红移+向前辐射的光谱 握生蛊轉.谐线出现质宽】当議光逼度或看电于初妁龍增丸时.这蔓掘应更加宜岀以至于产生里高阶谐渡. 形成连鑛苗而电于在披顼址比平ti电场的方向人射后.仅在电场布用下柞直线运动.其苜岌1S射谱线段有笈 生擁功和帳宽.关调：辐时诸：濫光駐眩话动电于+谱线韩动中图井粪号：0437文就标喜码：A dole 10.37flB/H

3、PLPB2010Z；12.3007现代激光技术的发展便得利用厳光加速屯子、捕获电子尊应用成为可能+这滋发人们研究藏光与电子的相 互作用，其中电子运动的谐波辐射谱就是研究这种相互作用的重聲工具之一.自由电子与单東激光相互作用 产生许多菲线性现象例如8宇形轨迹如谐波曲】及非线性汤姆逊敵射】等。电子与激光驻波的相互作用也 引屉人们关注,澈光与固庫靶相互柞用时在临界面附近由于徽光的反射.反射激光与人射檄光叠加会在粘界 面上产生澈光驻波.电子在St光驻波屮的运动出现许多不同于在薇光行谨中运动的特点.例如电子束穿过註 锁时有衍射竝应.即K叩itifl-Dirar薙应“m,电干与激光疲渡的弹性散射尺非彈性散

4、射C1?H.光莊濾对电子 的捕获及甘离口卜曲等.由于电子在厳光驻陂中运动产生谐菠辐射的硏究鲜有报道本文采用加谨电荷的自发 辐射公式计算了电子在激尢驻液中运动的自发辐射谱+得到电子在厳光驻艘的渡节和波腹处人射后运动产住 的辐射谱比较不同电子初始能盘和不同的濒光强度时电子运动的向前向后辐射谱.考察辐射睛线的红移*蓝 移尺展宽现象.井分析了原目1理论模型考虑两東在平面聚蛊的线极化澈光沿工抽相向传播在相遇区域形咸荘旅,其形式为d = 2apJrfOfizcosf exptpz/6 )(1)式中皿是驻波的矢势止是工方向的单位矢憶扌為=0. 85 X 10-BA# .是单束滋光脉冲的先势幅度其中I是 激光

5、强度j是激光波长是激光来腫.脉冲是工方向线极化的电场住工轴快速振踌.盘上物 理魅都是无量纲議空闻物理量和时间物理螢分别用歸和说无塑堀化，其中ta和峽井别是撒光波数和陨 率.根据RhPXs可得驻波磁场的分布为B = 2dinicos cp(尿)+ 4uDEcosfcosf e:cp(2) 式诣)的第二顶在y=0处为零+并且撮荡方向是丈方向.因此在本问题中可戊恕咯，驻波的电鑑场分布如图1 所示，在疋=也加=0门亡严T处电场强度転大*磁场强度为零称为波腹，在 =汕+】冶/2扯*磁场强度最大. 电场强度为零.称为波节.当|工电魁场消先.采用相对论諳轮玆方程酬究电子在驻波中的运动，其运动方稈为】磊5 町=一寸.5a)(3)式中是以光速疔无撷堀化的电子連度2 =严是无核纲动量，其中是相时论因子或者无 纲能段*召.姦示算符百何作用在矢势a上。在激光驻波中运动的电子辐射谐波，单位立体肃辐射功率为血