مطالعه فیزیک لیزر الکترون آزاد بر اساس موج زن اپتیکی

لیزر الکترون آزاد وسیله ای برای تولید تابش الکترومغناطیسی توان بالا است که با عبور پرتو الکترون نسبیتی از میدان یک ویگلر به دست می آید. تلاش های نظری و آزمایشگاهی بسیاری انجام شده تا طول موج نور خروجی را پایین آورده و توان آن را بالا برند و درعین حال انرژی موردنیاز برای پرتو الکترون کاهش داده شود. درواقع امروزه توان های لیزر می تواند برای یونیزه شدن ماده، ایجاد کردن پلاسما و شتاب دادن الکترون به انرژی نسبیتی به کار برده شود. لیزر الکترون آزاد به عنوان یک مفهوم جایگزین برای اکثر منابع تابشی که در طول موج های اعم از اشعه ایکس نرم تا ناحیه میکروویو فعال هستند، مطرح است. استفاده از ویگلرهای مغناطواستاتیک همواره در لیزر الکترون آزاد معمول بوده است، ممکن است بتوان با استفاده از ویگلرهای دیگر راندمان لیزر را افزایش داد. سال هاست که از ویگلر یا موج زن اپتیکی در تولید لیزر الکترون آزاد استفاده می-شود. این مقاله در چند بخش نگاشته شده است. در ابتدا مفاهیم اولیه لیزر الکترون آزاد بدون بهره گیری از فرمول و صرفا با بیانی فیزیکی و مفهومی ارائه شده است. سپس ساختار لیزر الکترون آزاد و انواع ویگلر مورد بحث قرار می گیرد. در ادامه بررسی کرده ایم که لیزرها به عنوان شتابدهنده ذرات و موج زن اپتیکی منجر به انرژی کارآمد و بسیار متراکم منابع سینکترون می شوند. سپس معادلات تابش موج زن را نشان داده ایم. سپس تلاش می شود که با استفاده از موج زن اپتیکی و مقایسه آن با سایر روش های مرسوم به مطالعه فیزیکی فرآیند تشدید و بهره لیزر پرداخت. شبیه سازی و حل عددی معادلات نیز می تواند کمک موثری در مطالعه ی این پدیده باشد.

کلیدواژه ها:

لیزر الکترون آزاد ، موج زن ، ویگلر ، ویگلر اپتیکی