Slice emittance, projected emittance and properties of the FEL SASE radiation
自由电子激光自聚焦电子束物理中特征相干长度的存在决定了电子束团不同部分(即切片)的独立激射。每个切片可以由不同的相空间属性(不一定相等的发射度和Twiss系数)表征。这一事实开启了关于光束匹配的概念以及光束的各个部分如何对输出辐射的性能做出贡献的新问题,包括与横向相干性相关的问题。
2010-10-08 physics.acc-ph
Electron spectra and coherence of radiation in undulators
硬X射线和γ射线区域中最亮的辐射源是波荡器源和康普顿源。这些源是未来直线对撞机ILC、CLIC所必需的极化正电子的最终产生源。我们开发了一种新的方法来评估电子发射的波荡器和逆康普顿辐射的能谱。基于电子态的泊松加权叠加的方法适用于每个电子通过驱动力的发射强度的整个范围,从远小于单位发射光子(康普顿源)到许多发射光子(波荡器),并且适用于任何能量的光子。该方法允许帐户的贡献,在能量传播的泊松统计和扩散由于反冲。仿真结果验证了理论分析的正确性。电子能谱用于评价光子的轴上密度及其利用发射光子的“载波包络”表示的相干性。评估的最大相干度的单电子辐射的评估是成正比的波荡器的空间周期和成反比的电子的能量,相干发射的波荡器周期的数量几乎独立的波荡器偏转参数。我们的研究结果既适用于经典波荡器的经典极限,也适用于康普顿γ射线源的量子极限。
2015-09-11 physics.acc-ph
Bunch coherence in parametric X-ray radiation
计算了电子束穿过晶体相干发射的参量X射线辐射的振幅。当束团密度以接近于X射线波长的纵向周期调制时,相长多电子干涉使强度增加Nb *| F(K)|其中Nb是聚束中的电子数,F(K)是聚束形状因子,K是指定的波矢量。CPXR可用于测试X射线自由电子激光中的微聚束。
2002-08-05 physics.acc-ph physics.ins-det
Understanding transverse coherence properties of X-ray beams in third generation Synchrotron Radiation sources
本文描述了波动辐射横向相干特性的理论。我们的研究是非常实际的相关性,因为它产生特定的预测波荡器辐射交叉谱密度在光束线的各个部分。与此相反,通常的相干性估计假设波荡器源是准均匀的,像热源,并依赖于应用的van Cittert-Zernike(VCZ)定理,在其原始或广义的形式,计算横向相干长度在远场近似。VCZ定理是在统计光学的框架下使用一些限制性假设导出的:特别是,准均匀假设在关于波荡器源的许多实际情况下被证明是不准确的。我们提出了一种技术来计算交叉谱密度从波荡器源在最一般的情况下。此外,我们发现准均匀模型的适用范围,我们提出了一个解析表达式的交叉谱密度是有效的波荡器的出口。对于更一般的波荡器源的情况下,简单的公式的横向相干长度,内插从数值计算和光束线的设计applications. Finally,使用一个简单的垂直狭缝,我们展示了如何横向相干特性的X射线光束可以被操纵,以获得一个更大的相干光斑尺寸的样品。本发明几乎完全是基于贯穿本文的理论思想而设计的。
2005-06-30 physics.acc-ph physics.optics
Coherent radiation of microbunched beam in stack of two plates
本文推导了密度调制电子束团穿过双层板叠层时渡越辐射的频率-角分布表达式,利用共振频率避免纵横向形状因子对相干性的抑制,可用于产生强亚单色X射线并测量束团密度调制深度。
2015-12-09 physics.acc-ph
Transverse coherence properties of X-ray beams in third-generation synchrotron radiation sources
本文介绍了波荡器辐射源空间相干性的完整理论。目前的相干特性的估计往往假设波荡器源是准均匀的,像热源,并依赖于应用范西特-泽尼克定理计算的程度的横向相干。当处理第三代光源时,这样的假设是不够的,因为电子束的垂直(几何)发射度与跨越四个数量级(从0.1埃到10^3埃)的非常宽的光谱间隔中的辐射波长相当或甚至小得多。有时,在统计光学中广泛用于描述部分相干源的所谓高斯-谢尔模型被用作准均匀模型的替代。然而,正如我们将证明的那样,该模型未能正确地描述来自非均匀波荡器源的X射线束的相干特性。因此,需要进行更严格的分析。我们提出了一种技术,统计光学和傅立叶光学的基础上,明确计算的交叉谱密度的波荡器源在最一般的情况下,在任何位置后的波荡器。我们的理论,使一致使用无量纲分析,允许相对容易的治疗和物理理解的参数空间的许多渐近线,连同它们的适用范围。特别强调的是渐近的情况下,水平发射度远大于辐射波长,垂直发射度是任意的。这种情况实际上与第三代同步辐射源有关。
2008-01-29 physics.acc-ph physics.optics
Classical and Quantum Phenomenology in Radiation by Relativistic Electrons in Matter or in External Fields
本文综述了外场、物质中及物质附近相对论电子辐射的唯象问题,其中包括:红外发散、相干长度效应、遮蔽效应、定向晶体中的增强效应、量子反冲和自旋效应、电子侧滑、光子碰撞参量以及辐射过程中隧道效应的存在。
2014-12-05 physics.acc-ph
Synchrotron radiation of crystallized beams
研究了储存环中电荷在冷却过程中的同步辐射变化。电荷之间的对相关长度在同步辐射中是明显的,并且对于比电荷之间的相干长度更长的波长存在相干效应。因此,同步辐射可以作为一种诊断工具来确定储存环中带电等离子体的状态(气体、液体、晶体)。我们还表明,总功率的同步辐射是大大减少结晶光束。这开启了使用小型循环加速器将粒子加速到超相对论能量的可能性。
1998-11-03 physics.acc-ph physics.class-ph physics.plasm-ph
Undulator radiation in the THz range
建立了利用铁磁体上的波荡器产生太赫兹波荡器辐射的实验装置。该设备是基于一个微波电子束的能量为7.5兆电子伏。辐射波长为200微米。记录的自发辐射具有10微瓦的功率,脉冲中的束流为2 mA。使用光学谐振腔,在一种模式下,接收到6%的放大率,在某些时候大于预期值。这种效应被解释为辐射的部分相干性的结果。
2017-01-04 physics.acc-ph
Equilibrium parameters in coupled storage ring lattices and practical applications
我们计算平衡发射度和阻尼时间由于发射的同步辐射耦合储存环晶格通过评估的投影到耦合运动的正常模式的常用同步辐射积分。通过计算离轴对辐射积分的贡献来计算轨道畸变。我们提供了明确的公式,快速向前计算,已实施到交互式晶格设计代码OPA。
2022-02-23 physics.acc-ph
Coherent ultra-broadband laser-assisted injection radiation from a laser plasma accelerator
在激光尾场加速器(LWFA)中注入电子,观察到强烈的相干超宽带超短脉冲辐射闪光,这与电子在< ~ 1 $μ$ m距离内从静止加速到接近光速的过程相一致。闪光是足够明亮的诱导光学材料的大的非线性折射率的变化,我们估计一个源的亮度温度为~ $10^{18}$ K。我们目前的闪光光谱,相干性,脉冲持续时间,偏振和角分布的测量,提供一个详细的图片在LWFA的电子注入动力学。这些是离轴电子的激光辅助注入的特征,其保留了尾流相干性。
2018-09-29 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Coherent Radiation of Crystalline Beams
考虑了加速器束流的结晶和辐射。首次表明带电粒子束的结晶条件不同于等离子体。发现了带电相对论束团的晶化条件,并表明这些条件在现有直线加速器中是可以满足的。研究了晶体光束在极紫外波段的相干辐射。找到了相干性的必要条件,并考虑了粒子平均间距的偏离对辐射相干性的影响。
2001-03-12 physics.acc-ph physics.optics
Coherence and superradiance from a plasma-based quasiparticle accelerator
相干光源,例如自由电子激光,为生物学、化学、物理学和先进技术应用提供明亮的光束。增加这些光源的亮度需要逐渐变大的设备,最大的是几公里长(例如,LCLS)。我们能否扭转这一趋势,将这些资源带到大学、医院和工业界的数千个实验室?在这里,我们通过重新思考辐射物理学的基本原理来解决这个长期存在的问题。我们工作的核心是引入基于准粒子的光源,这些光源依赖于发光电荷系综的集体和宏观运动,以考虑单个电荷时非物理的方式进化和辐射。基本概念允许在全新的配置中实现时间相干性和超辐射,提供具有清晰实验特征和革命性特性的辐射。基本的概念是说明与等离子体加速器,但远远超出了这种情况下,如非线性光学配置。准粒子方法的简单性使其适合在现有的激光和加速器设施的实验演示。
2023-01-26 physics.acc-ph physics.optics physics.plasm-ph
On the motion of high-energy wave packets and the transition radiation by "half-bare'' electron
研究了由自由电磁波组成的高能波包的运动问题。它表明,这种包的球面发散波的包的变换发生在沿包的运动方向的长距离,这大大超过了辐射波长。考虑了“半裸”超相对论电子的跃迁辐射。结果表明,这种电子对位于辐射过程相干长度之内和之外的靶的跃迁辐射将是实质上不同的。
2010-07-01 hep-ph physics.acc-ph physics.class-ph
Quantum Coherence and Giant Enhancement of Positron Channeling Radiation
NSC Kharkiv Institute of Physics and Technology(哈尔科夫物理与技术国家科学研究所)
基于量子力学处理,发现正电子在平面谐波势中的沟道辐射因相干态干涉导致强度从N标度转变为N²标度,实验验证增强因子达12-31,为高强单色伽马源提供新途径。
2026-06-24 hep-ex physics.acc-ph quant-ph