Объемный лазер на свободных электронах

 

1. Объемный лазер на свободных электронах, включающий пространственно модулированную электродинамическую систему, источник электронного пучка, устройство для пространственной ориентации электродинамической системы относительно пучка электронной, направляющее устройство для проводки электронного пучка относительно электродинамической системы, отличающийся тем, что пространственно модулированная электродинамическая система выполнена, ориентированной заданным законом образом относительно вектора скорости пучка электронов, так чтобы ее ориентация и пространственная периодичность были бы связаны условиями синхронизма и условиями многоволновой дифракции в соответствии со следующими уравнениями где - векторы обратной решетки, определяемые ориентацией и структурой решетки; - набор векторов обратной решетки; d i - периоды пространственной решетки; k i, li, mi - целые числа, i=1,..., s + 1, где s + 1 - количество волн, принимающих участие в процессе дифракции; - частота осцилляторного движения электрона во внешнем поле (если внешнее поле отсутствует, то = 0), при этом пространственно модулированная электродинамическая система выполнена с возможностью управления ее ориентации относительно вектора скорости пучка электронов для достижения условий s-кратного вырождения дифракционных корней с зависимостью мнимой части решения дисперсного уравнения от плотности электронного пучка, определяемой выражением
где gs - коэффициент связи электромагнитной волны с электронным пучком.

2. Объемный лазер на свободных электронах, отличающийся тем, что он снабжен, по меньшей мере, двумя источниками электронного пучка с возможностью генерации пространственно разнесенных электронных пучков, преимущественно распространяющихся параллельно и/или концентрично расположенных друг относительно друга.

3. Объемный лазер на свободных электронах по п.1, отличающийся тем, что электродинамическая система выполнена, по меньшей мере, с одним каналом выбранного поперечного сечения для проводки электронного пучка через канал.

4. Объемный лазер на свободных электронах по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что электродинамическая система снабжена устройством для изменения геометрического положения электродинамической системы.

5. Объемный лазер на свободных электронах по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что электродинамическая модулированная система выполнена, по меньшей мере, с двумя периодами пространственной модуляции электромагнитных свойств, имеющими разные вектора обратной решетки, таким образом, что одна система пространственной модуляции, взаимодействуя с электронным пучком создает электромагнитную волну, а другая система модуляции обеспечивает резонансные условия синхронизации с электронным пучком и дифракции для волны с большей частотой, соответствующей другой системе модуляции.

6. Объемный лазер на свободных электронах по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что электродинамическая система выполнена из диэлектрического материала.

7. Объемный лазер на свободных электронах по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что электродинамическая система выполнена целиком из электропроводящего материала.

8. Объемный лазер на свободных электронах по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что упомянутая система выполнена целиком из полупроводникового материала.

9. Объемный лазер на свободных электронах по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что электродинамическая система выполнена из композитного материала на основе диэлектриков и/или проводников, и/или полупроводников.

10. Объемный лазер на свободных электронах по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что электродинамическая система выполнена в виде набора периодически расположенных в пространстве отдельных элементов для обеспечения требуемых электродинамических свойств системы.

11. Объемный лазер на свободных электронах по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один элемент упомянутой системы выполнен в виде дифракционной решетки.

12. Объемный лазер на свободных электронах по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один упомянутый элемент системы выполнен в виде магнитостатического вигглера.

13. Объемный лазер на свободных электронах по любому из пп.1-10, отличющийся тем, что, по меньшей мере, один упомянутый элемент системы выполнен в виде электростатического вигглера.

14. Объемный лазер на свободных электронах по п.1, отличающийся тем, что упомянутое устройство для проводки пучка снабжено устройством для поворота вектора скорости упомянутого пучка относительно выбранного пространственного положения упомянутой системы.




 

Наверх