|
Изучение селективных свойств двумерных брэгговских отражателей Новосибирский государственный технический университет Научный руководитель: Синицкий Станислав Леонидович, Кандидат физ. мат. наук Необходимость быстрого нагрева плазмы с помощью лазеров на свободных электронах (ЛСЭ) заставляет ученых искать способы повышения мощности излучения. Привлекательным методом для этого является использование в ЛСЭ широкого ленточного электронного пучка. Основная трудность, возникающая при этом - обеспечение пространственной когерентности излучения от различных областей электронного потока. Показано, что использование в ЛСЭ комбинированных резонаторов, составленных из одномерного и двумерного планарных брэгговских отражателей, открывает возможность получения пространственно-когерентного излучения в узкой полосе частот от ленточных электронных потоков с поперечными размерами, на несколько порядков превосходящими длину волны. При использовании существующих в настоящий момент сильноточных пучков, поперечный размер которых достигает 150 см и мощность до 50 ГВт возможна генерация миллиметрового излучения с гигаваттным уровнем мощности. Работа брэгговских отражателей основана на интерференции волн внутри волновода с гофрированными стенками. Двумерные отражатели должны осуществлять распределенную обратную связь внутри резонатора, тем самым обеспечивая одномодовый режим генерации и высокую пространственную когерентность излучения. Однако свойства таких отражателей до сих пор плохо изучены. Целью данной работы было измерение спектральных свойств нескольких типов отражателей с различной формой гофрировки боковой поверхности. Для этого был создан специальный стенд, на котором были измерены коэффициенты отражения и пропускания различных отражателей. Результаты проведенных измерений подтвердили результаты численного моделирования и позволили выбрать наиболее перспективные виды отражателей для использования в ЛСЭ.В настоящий момент эти отражатели используются в экспериментах по генерации миллиметрового излучения на установке ЭЛМИ, работающей с релятивистским электронным пучком (1 МэВ /4 кА /5мкс) ленточной геометрии (сечение 3x140 мм). В результате экспериментов получено излучение с частотой 75 ГГц с узким спектральным интервалом и полной максимальной мощностью импульса около 100 МВт. При этом запас энергии в импульсе составил около 100 Дж.Более подробную информацию по теории комбинированных резонаторов, составленных из одномерного и двумерного брэгговских отражателей можно найти в статье : Аржанников А.В., Гинзбург Н.С., Песков Н.Ю., Сергеев А.С., Синицкий С.Л. // Письма в ЖТФ. 2000. Т. 26, В. 16. С. 8. |
| (c) АСФ России, 2001 |