بررسي اشباع در ليزر الكترون آزاد در حضور ويگلر چهار قطبي و ميدان محوري

Saturation in Free Electron Laser with Quadrupole Wiggler and Axial Magnetic Field

در اين مقاله تحولات غير خطي ليزر الكترون آزاد در حضور ويگلر چهار قطبي كه دامنه ي آن به صورت آدياباتيك تا يك مقدار ثابت افزايش مي يابد و ميدان محوري ثابت بررسي مي شود. با استفاده از معادلات ماكسول و معادله نيروي لورنتس براي حركت الكترونها، يك مجموعه كامل از معادلات غير خطي بدست آمده و به روش عددي حل مي شود. در اين معادلات از تقريب كند تغيير دامنه و عدد موج استفاده مي شود. باريكه الكتروني سرد فرض شده و از لغزشهاي پالسي چشم پوشي مي شود. دامنه ي اشياع در حضور ويگلر چهار قطبي به دست آمده و با ويگلر دو قطبي مقايسه مي شود. نتايج نشان مي دهد كه ويگلر چهار قطبي در مقايسه با ويگلر دو قطبي، براي طول موج هاي بلندتر مناسب است و مي تواند باعث افزايش زيادي در بازده شود.

In this paper, we study the nonlinear evolution of a quadrupole wiggler free electron laser, in the presence of a helical wiggler, which increases adiabatically from zero to a constant level. To focus the electron beam, we apply an axial magnetic field. By using Maxwell equations and Lorentz force equation of motion for electrons, a set of coupled nonlinear equation is derived and solved numerically. The beam is cold and propagates with a relativistic velocity. Results are compared with dipole wiggler FEL