13609

13609

بهره و نرخ رشد در ليزر الكترون آزاد تك باريكه و دوباريكه با ويگلرهاي چهار قطبيو دو قطبي و ليزرچرنكوف

دكتري

فيزيك - حالت جامد

آبان ماه 1393

آبان ماه 1393

دكتر مهدي اسماعيل زاده

چكيده در اين تحقيق تحليل تئوري رابطه ي پاشندگي و نرخ رشد ليزر الكترون آزاد چرنكوف با ميدان مغناطيسي محوري محدود، و همچنين با كانال يوني راهنما در حضور خود ميدانها انجام مي شود. نشان مي دهيم كه نرخ رشد و فركانس تشديد با افزايش ميدان مغناطيسي محوري يا كانال يوني راهنما افزايش مي يابد و سپس به حد اشباع مي رسد. همچنين نشان خواهيم داد كه براي چگالي باريكه ي الكتروني و فاكتور نسبيتي لورنتس مقدار بهينه وجود دارد. از طرفي اثر پخش شدگي سرعت باريكه ي الكتروني نيز مورد بررسي قرار مي گيرد. و نتايج بيانگر كاهش نرخ رشد در اثر پخش شدگي سرعت مي باشد. همچنين مد سيكلوترون معرفي و ويژگي هاي نرخ رشد مربوط به اين مد بررسي خواهد شد در اين پژوهش رابطه پاشندگي و نرخ رشد براي ليزر الكترون آزاد تك باريكه و دو باريكه با ويگلر هليكال دو قطبي واقعي، (سه بعدي) در حضور كانال يوني راهنما و خود ميدانها بررسي مي شود. براي ليزر الكترون آزاد تك باريكه نشان خواهيم داد كه نرخ رشد براي ويگلر هليكال واقعي(سه بعدي) به طور قابل توجهي بيشتر از نرخ رشد براي ويگلرهليكال ايده ال (يك بعدي) مي باشد. همچنين نشان خواهيم داد كه براي مدارهاي گروه يك براي رسيدن به مقادير بالايي از نرخ رشد نيازي به مقادير خيلي بالا از انرژي و چگالي باريكه الكتروني نيست. چونكه به ازاي هر مقداري از چگالي كانال يوني يك مقدار بهينه براي چگالي باريكه الكتروني و براي فاكتور نسبيتي لورنتس (انرژي باريكه الكتروني) وجود دارد. كه در اين مقدار بهينه بيشترين مقدار نرخ رشد را داريم. درادامه خواهيم ديد كه نرخ رشد ليزر الكترون آزاد دو باريكه به طور قابل توجهي بيشتر از نرخ رشد ليزر الكترون آزاد تك باريكه مي باشد. در اين پژوهش مدار الكتروني و بهره در حضور ميدان ويگلر چهار قطبي و كانال يوني راهنما بررسي مي شود. و معادلات مربوط به مدارهاي الكتروني و بهره در حضور ويگلر چهار قطبي و كانال يوني به صورت عددي بررسي مي شود. و نتايج بدست آمده نشان مي دهد كه كل مدارهاي گروه يك ناپايدار هستند. در حالي كه گروه دو داراي مدارهاي پايدار و ناپايدار مي باشد. و همچنين بررسي اثر كانال يوني راهنما بر روي بهره نشان مي دهد كه كانال يوني راهنما موجب افزايش بهره مي شود. واژه‌هاي كليدي: ليزر الكترون آزاد، ويگلر چهار قطبي، چرنكوف، سيكلوترون، دو باريكه