بررسي نرخ رشد يك ليزر الكترون آزاد با نوسان‌ ساز ليزري و پس زمينه پلاسما

در اين مقاله نرخ رشد يك ليزر الكترون آزاد با نوسان ساز ليزري كه در آن از پلاسماي پس زمينه براي ايجاد طول موج هاي كوتاه، در محدوده پرتو ايكس استفاده شده، به طور نظري مورد بررسي قرار گرفته است. موج ليزر با قطبش خطي، به واسطه داشتن طول گام هاي كوتاه نوسان سازي (در محدوده ميكرو متري) قادر خواهد بود كه تابش هايي همدوس در محدوده پرتو ايكس را توليد كند و به عنوان يك نوسان ساز تخت در ليزر الكترون آزاد به كار گرفته شود. سرعت فاز پالس ليزر در حضور پلاسما كاهش يافته، در نتيجه باريكه الكتروني عبوري مي تواند خود را با پالس ليزر همگام ساخته و با انرژي كمتري وارد ناحيه برهم كنش شود و اين باعث مي شود كه بدون نياز به داشتن باريكه هاي پر انرژي، بتوانيم طول موج هايي از مرتبه پرتو ايكس را توسط باريكه هاي كم انرژي تر توليد كنيم. اين تركيب بندي مي تواند امكان ايجاد بسامد هاي بالاتر را نسبت به ليزر هاي الكترون آزاد مرسوم (كه از نوسان سازهايي مغناطوستاتيك آهنربايي استفاده مي كنند)، براي يك دستگاه به وجود آورد. با وارد كردن اختلال به معادلات انتقال ممنتوم، پيوستگي و ماكسول، رابطه پاشندگي را به دست آورديم و تغييرات چگالي پلاسما را روي نرخ رشد يك ليزر الكترون آزاد با نوسان ساز و پس زمينه پلاسما بررسي كرديم. علاوه بر اين سطح مقطع مسير هاي الكتروني را براي بسامد هاي مغناطيسي مختلف با استفاده از روش رانگ كوتاي مرتبه چهارم شبيه سازي كرديم. نتايج نشان مي دهد كه با افزايش چگالي پلاسما نرخ رشد براي مسير گروه I و II كاهش يافته ولي براي گروه III افزايش مي يابد.