اثرات غير خطي خود ميدانها روي توان و نرخ رشد در ليزر الكترون آزاد با ويگلر هليكال واقعي و كانال يوني راهنما

Nonlinear analysis of self- fields effects on power and growth rate in free electron laser with real helical wiggler and ion-channel guiding

در اين تحقيق آناليز غير خطي سه بعدي ليزر الكترون آزاد با ويگلر هليكال واقعي و كانال يوني راهنما با در نظر گرفتن اثر خود ميدانها ارايه مي شود. مجموعه اي از معادلات كوپل شده غير خطي براي ميدان تابشي و مسير ذرات استخراج شده است و كد جديدي براي آناليز غير خطي معادلات نوشته شده است. با استفاده از اين كد، توان و نرخ رشد ليزر الكترون آزاد با ويگلر هليكال واقعي و كانال يوني راهنما با در نظر گرفتن اثر خود ميدانها محاسبه و بررسي شده است نتايج بدست آمده نشان مي دهد كه خود ميدانها موجب كاهش توان و نرخ رشد و همچنين افزايش طول اشباع مي شود.

In the present work, a fully-three-dimensional nonlinear analysis of free-electron laser (FEL) with three dimensional helical wiggler and ion-channel guiding in presence of self-fields is presented. A set of coupled nonlinear differential equations is derived in 3-dimensions which illustrates the self-consistent evolution of the wave fields and particle trajectories. For numerical analysis, a new code is developed and the power and growth rate of FEL are calculated. The results show that the self-fields cause a decrease in both power and growth rate, while they cause an increase in saturation length.