相对论性电子束在螺旋形磁场中相干红外辐射特性的研究
本论文主要是研究相对论性的飞秒电子束团通过一台磁场相位可调的可变椭圆极化波荡器时产生的相干红外辐射特性以及电子束团的纵向长度、横向发射度和能散度等对辐射相干性的影响。
第一章为引言，先简述了相对论性电子的三种同步辐射的特性、常用插入件的种类以及几种平面型纯永磁椭圆极化波荡器的磁结构。然后介绍了几种红外同步辐射的产生方法以及国外在这方面的最新研究成果。同时还介绍了上海应用物理所的一台基于飞秒电子束团的相干红外辐射装置及其主要参数。
第二章为相对论性电子束的相干辐射理论。从经典电动力学理论出发，导出了单个相对论性电子通过磁场时产生的包括近场项在内的辐射强度的普遍表示式。通过研究电子束团内不同电子的辐射相位的差异，分析了电子束纵向长度和横向发射度对辐射相干性的影响。
第三章导出了远场近似下相对论性电子在螺旋形磁场中的辐射强度的解析表达式，并讨论了线极化和圆极化两种情形下的辐射特性。
第四章描述了.APPLE-II型的可变椭圆极化波荡器在各种极化模式下的磁场分布，介绍了一台用于该所基于飞秒电子束团的相干红外辐射装置的可变椭圆极化波荡器EPU10的磁铁设计和磁场测量。
第五章通过对能量为20MeV的飞秒电子束团通过EPU10时的电子轨迹、束包络和辐射光通量密度等的数值模拟计算，研究了水平线极化和圆极化两种模式下的相干红外辐射特性，包括辐射光谱、光通量密度空间分布、通过观察窗的光通量等。同时对电子束团的纵向长度、横向发射度和能散度等对辐射相干性的影响也做了数值模拟研究。
- 作者：
- 周巧根
- 学位授予单位：
- 中国科学院上海应用物理研究所
- 专业名称：
- 核技术及应用
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2007年
- 导师姓名：
- 徐洪杰
- 中图分类号：
- TL632.2
- 关键词：
- 相干红外辐射；飞秒电子束团；螺旋形磁场；极化波荡器；相对论
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