Фотоинжектор для генератора электромагнитного излучения субмиллиметрового диапазона длин волн icon

Фотоинжектор для генератора электромагнитного излучения субмиллиметрового диапазона длин волн


Смотрите также:
Спектр электромагнитного излучения...
Формирование узконаправленного излучения мощных лазеров инфракрасного и ультрафиолетового...
Программа курса лекций...
4 Эффект Рёмера Известно...
Длина волны уф излучения лежит в пределах от 100 до 400 нм (1 нм = 10-9 м)...
В. Н. Карпенко Двухкомпонентная структура электромагнитного излучения...
Карл саган=космос=эволюция Вселенной, жизни и цивилизации=...
Карл саган=космос=эволюция Вселенной, жизни и цивилизации=...
Система мобильного мультимедийного вещания равис...
Лекция №1
Курс лекций «Основы радиоэлектроники» Часть Сигнал и его свойства...
Задачи: Исследовать литературу содержащую, необходимую информацию для проекта...



Загрузка...
скачать
Т.в. Бондаренко

Научный руководитель - А.Н. Диденко, д.ф.-м.н., профессор

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»


ФОТОИНЖЕКТОР ДЛЯ ГЕНЕРАТОРА

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

СУБМИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА ДЛИН ВОЛН


В статье рассматривается принципиальная схема генератора мощного электромагнитного излучения терагерцового диапазона частот, основанного на фотоинжекторе и излучающем капилляре. Приведены данные об основных узлах генератора терагерцового диапазона частот и принцип его работы. Представлены результаты исследования электродинамических характеристик и динамика пучка фотоэлектронов в различных видах ускоряющих систем фотоинжектора. Также рассмотрена система излучения электромагнитного излучения терагерцового диапазона частот, выполненная на основе капиллярного канала.


Электромагнитное излучение терагерцового диапазона имеет большую перспективу для применения в досмотровых системах, так как обладает высокой проникающей способностью и не является ионизирующим в отличие от рентгеновского. В настоящее время источники мощного электромагнитного излучения терагерцового диапазона представлены лишь крупногабаритными установками, которые невозможно использовать для досмотровых систем (лазеры на свободных электронах и т.д.). Перспективной компактной системой для получения мощного ТГц излучения является черенковский генератор на основе фотоинжектора и излучающего капилляра [1].

Принципиальная схема установки представлена на рис. 1. Лазерный импульс длительностью 0.1-1 пс, энергией 0.1-10 мДж поступает в фотоинжектор и эмитирует электроны из фотокатода. Далее электроны ускоряются в фотоинжекторе до энергии 1-4 МэВ. Проходя через капилляр пучок электронов, движущийся быстрее фазовой скорости волны в капилляре, индуцирует в нем излучение Вавилова-Черенкова, которое затем излучается с помощью антенны или волновода.

Основным узлом установки является фотоинжектор. Чаще всего ускоряющая система фотоинжектора строится на основе круглого диафрагмированного волновода на стоячей или бегущей волне. Типично ускоряющие структуры фотоинжектора представляю собой 1.6 ячеечную структуру на стоячей волне, однако для снижения уровня вводимой мощности и повышения эффективности может быть применена структура, основанная на резонаторе бегущей волны (РБВ) [2].

Были построены модели этих ускоряющих структур и рассчитаны основные электродинамические характеристики. Также была изучена динамика пучка электронов с параметрами, характерными для пучка, эмитированного с поверхности фотокатода. Результаты исследования электродинамических характеристик моделей ускоряющих структур представлены в таблице 1. Результаты исследования показали, что ускоряющая структура на основе РБВ обеспечивает ускорение пучка электронов до энергии 1 МэВ при 0.5 МВт СВЧ мощности, ускоряющая структура на основе 1.6 ячеек КДВ - при мощности 1.5 МВт [2].

Излучающая система установки представляет собой капилляр, выполненный на основе гофрированного металлического канала, либо на основе канала, покрытого изнутри слоем диэлектрика [3]. В обоих случаях диаметр канала должен быть сравним с длиной волны индуцируемого излучения (менее 1 мм).


Табл. 1 Электродинамические характеристики ускоряющих структур.




Добротность

Rшунт, МОм/м

Вид

колебаний

Eсред, кВ/м

(1кВт)

Длина

структуры, мм

1.6 ячейки

16530

58

π

312.3

77.6

РБВ

10800

55

π/2

321.9

210




Рис. 1 Принципиальная схема генератора ТГц диапазона.


Список литературы

  1. A. V. Smirnov, A high performance, FIR radiator based on a laser driven e-gun, ISBN 978-1-60456-720-5, 2008

  2. S.M. Polozov, T.V. Bondarenko, S-band ps pulse photoinjector for THz radiation source, proceedings of IPAC’ 11.

  3. S.M. Polozov, T.V. Bondarenko, et. al., RF photogun and Cherenkov decelerating system for a high power radiation source in sub-mm region, Problems of atomic science and technology, Series “Nuclear Physics Investigations”, 2011.




Скачать 31.78 Kb.
оставить комментарий
Дата04.03.2012
Размер31.78 Kb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх