Параметрическая пучковая неустойчивость электронного сгустка в кристалле
2013-12-12 00:00:00
В работе рассматривается эффект параметрической пучковой неустойчивости релятивистских электронов в кристалле для электронных сгустков, использующихся в рентгеновских лазерах на свободных электронах
Номер статьи
7377
Название
Параметрическая пучковая неустойчивость электронного сгустка в кристалле
Название на английском языке
Parametric Beam Instability of the Electron Bunch in Crystals
Язык (русский, белорусский, английский)
Русский
ФИО автора(ов)
А.И. Бенедиктович, А.В. Леонов, И.Д. Феранчук
Автор(ы) на английском языке
A.I. Benediktovich, A.V. Leonov, I.D. Feranchuk
Организация
Белорусский государственный университет
Организация на английском
Belarusian State University
Аннотация
В работе рассматривается эффект параметрической пучковой неустойчивости релятивистских электронов в кристалле для электронных сгустков, использующихся в рентгеновских лазерах на свободных электронах. В данном случае поперечная модуляция пучка определяется эффектом каналирования электронов, а продольная модуляция обусловлена параметрическим механизмом генерации рентгеновского излучения. Показано, что плотность тока, характерная для электронных сгустков в ускорителях рентгеновских лазеров, достаточна для возникновения параметрической неустойчивости. Рассмотрены также условия, при которых импульс рентгеновского излучения успевает сформироваться до разрушения кристалла. Получены оценки характерных параметров системы на примере кристалла кремния.
Аннотация на английском языке
Effect of the parametric beam instability (PBI) of the relativistic electron bunch in a crystal is analyzed theoretically. This
effect is analogous to self-amplification of spontaneous emission (SASE) mechanism for X-ray Free Electron Laser (XFEL) with
undulator. However, in the case of PBI the transversal modulation of the beam is defined by channeling of the electron in a
crystal and the longitudinal modulation arises because of the parametric X-ray radiation mechanism. It is shown in the present
paper that the current density J of the electron bunch typical for XFEL facility is enough for the bunch self-modulation within the
X-ray range if the crystal thickness is larger than the crystal absorption length. This process could be used for generation of the
coherent X-ray pulses if the time of the crystal destruction affected by the electron bunch is less than its passing time through
the crystal. The threshold value J is estimated for the case of the electron bunch in FLASH facility propagating through a Si
crystal.
Ключевые слова
параметрическая неустойчивость, релятивистский электронный пучок, рентгеновский лазер на свободных электронах
Ключевые слова на английском языке
parametric instability, relativistic electron beam, X-ray free-electron laser
Дата публикации
2013-09-24
Количество страниц, число рисунков, число таблиц
3
Библиографические данные
10-я Международная конференция «Взаимодействие излучений с твердым телом», 24-27 сентября 2013 г., Минск, Беларусь. C. 339-341