Сильноточный лазер на свободных электронах в предельном режиме нелинейного насыщения. Эффективность прибора тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.08 ВАК РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М. В. ЛОМОНОСОВА

Научно-исследовательский институт ^ Г " А П ядерной физики им. Д. В. Скобельцына

Г I У им

2 3 ОПТ 1033

На правах рукописи

НОВИКОВА Татьяна Анатольевна

СИЛЬНОТОЧНЫЙ ЛАЗЕР НА СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРОНАХ В ПРЕДЕЛЬНОМ РЕЖИМЕ НЕЛИНЕЙНОГО НАСЫЩЕНИЯ. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИБОРА.

01. 04. 08. — физика и химия плазмы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва — 1995 г.

Работа выполнена »а отделении ядерной физики физического факультета Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор физико-математических наук, профессор В. К. Гришин

доктор физико-математических наук, профессор физ. факультета МГУ А. Ф. Александров

доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник НИИ "Полюс" С. Е. Столяров

Институт Общей Физики Российской Академии Наук

Защита диссертации состоится _к-О^З^ЪХ_» 5995 г,

час. на заседании Диссертационного Совета Д 053. 05. 80 в Мо-

15 со

сковсхом государственном университете им. М. В. Ломоносова.

Адрес: 119899, Москва, Воробьевы горы, НИИЯФ МГУ, 19-й корпус, аудитория 2-15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИЯФ МГУ. Автореферат разослан" £. Г О^^-^-З^Я. 1995 г_

Ученый секретарь Диссертационного Совета Кандидат физико-математических наук ^^—у Г1 В. В. Радченко

Общая характеристика работы.

Актуальность проблемы. Лазеры на свободных электронах (Л СЭ) относятся к числу перспективных приборов, предназначенных для генерации или усиления электромагнитного излучения. В ЛСЭ для этой цели используется ондулятор-ное излучение релятивистских электронных потоков.

Быстрое развитие ЛСЭ в последние годы н перспектива их широкого применения обуславливается рядам возможных преимуществ этих устройств перец другими источниками когерентного излучения, в том числе и обычными лаг зерами. Главные достоинства ЛСЭ — это плавная перестройка излучения по частоте, проводящаяся при изменении энергии пучка или индукции магнитного поля накачки, и возможность работы в режиме коротких пикосекундных импульсов.

Параметры лазерного излучения зависят от характеристик электронного пучка я магнитного ондулятора. Так, длина волны (в слаботочном приближении) оказывается порядка:

еД)А0

где К =-- — параметр оидуляторности, с — скорость света, т — масса

2ЯГПС3

электрона, — релятивистский Лоренц-фактор. Для типичных характеристик магнитного поля ондулятора (индукции Во — несколько килогаусс н периода Ао — несколько ст) величина К и 1 и длина волны излучения А, ~ ^. Поэтому макроскопическая система ЛСЭ даже со слаборелятивистскими пучками может производить коротковолновое излучение. Благодаря плавному изменению длины волны излучения, ЛСЭ, как никакое другое устройство, может работать в широком диапазоне электромагнитного спектра — в далекой и ближней ИК, оптической и , в перспективе, УФ областях.

В настоящее время действующих и создаваемых установок данного типа насчитывается более сорока во всем мире. Несмотря на значительные успехи

в исследованиях ЛСЭ и оппшистичзскме прогнозы, имеется ряд пока неразрешенных проблей. Одна, из них — достаточно низкий к. п. д. Эффективность излучения ЛСЭ (доля преобразованной энергии электронов в излучение) в ИК области спектра ограничивается несхолькими процентами, причем при переходе в более хоротковслзювый диапазон (с повышением релятивизма пучка) падает до палых долей процента.

Увеличение эффективности выходного излучения возможно в ЛСЭ с переменными параметрами, например, магнитного поля ондулятора. Эффективность излучения таких устройств значительно превышает к. п. д. ЛСЭ обычной конструкции и монет составлять более двух десятков процентов. Тем не менее, эффективность излучения ЛСЭ пока не достигла значений, характерных для к. п. д. , скажем, электронных приборов. Это отчасти обусловлена тем, что экспериментальное изучение лазеров на свободных электронах проводится не на специальной, а на имеющейся ускорительной технике, неоптииальной для такого использования.

Наряду с разработкой специальных ускорителей и совершенствованием необходимого оборудования ЛСЭ, актуальными являются теоретические исследования, ориентированные на отыскание резервных способов повышения к. п. д. имеющихся устройств. Несмотря на значительный прогресс в понимании физики явлений, протекающих в ЛСХЭ, и достижения в численных методах исследования , аналитическая модель, описывающая оптимальный режим усиления ЛСЭ с высоким к. п. д., отсутствует. На этом пути оказывается важным изучение предельных возможностей ЛСЭ по усилению электромагнитного излучения и проведение оценок максимальной эффективности этого прибора.

Целью работы является:

Получение аналитических соотношений для эффективности излучения ЛСС при оптимальном режиме коллективного усиления затравочного сигнала в условиях к&налиро&анхя излучения с выгодам процесса усиления на насыщение при захвате частиц пучка пондеромоторной волной.

В ДИССЕРТАЦИИ РЕШАЛИСЬ СЛЕДУЮЩИЕ ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ:

1. Исследование развития пучковой неустойчивости в ЛСЭ при внесения в систему электромагнитного возмущения — затравочной волны.

2. Изучение возможности коллективного усиления электромагнитной волны электронными сгустками группирующегося л у чхай получение соответствующего условия для тока пучка.

3. Рассмотрение условий каналхрования потока электромагнитного излучения в ЛСЭ и возможности его сильного сжатия в пределах электронного лучка.

4. Изучение оптимального для получения высокого к. п. д. механизма выхода системы в предельный режим нелинейного насыщения и формулировка условий, при которых насыщение в системе происходит вследствие захвата частиц пондеромоторной волной либо из-за "нелинейного сдвига частоты".

5. Исследование нелинейной динамики электронного пучка и волны излучения после насыщения вынужденных процессов в ЛСЭ и получение соотношения для нелинейной мощности излучения.

6. Получение аналитических выражений для предельного к. п. д. излучения при помощи эволюционных соотношений и законов сохранения для потоков плотностей энергии и импульса.

7. Определение нелинейной зависимости тока пучка ЛСЭ и характеристик выходного излучения и получение на ее основе оценочной формулы для макси-калькой эффективности как функции тока ЛСЭ с постоянными параметрами.

8. Получение соотношения для предельного к. п. д. в зависимости от тока электронного пучка в ЛСЭ с варьируемыми параметрами.

9. Рассмотрение условий получения мощного излучения в сильноточном ИСЭ с ондулятором, заполненным газовой плазмой.

Новизна работы. Рассмотрена аналитическая модель, описывающая оптимальный режим усиления сильноточного ЛСЭ в условиях канапироваяия выгодного электромагнитного потока: коллективное взаимодействие электрояно-

го пучка с волной излучения в магнитной поле ондулятора с выходом этого процесса на насыщение при захвате электронных сгустков замедленного пучка в потенциальные яиы поидероыоторной волны.

Предложен метод оценки предельной эффективности ЛСЭ в таком режиме с использованием эволюционных соотношений (уравнения движения частиц пучка в потенциальных ямах м волнового уравнения для нелинейной амплитуды волны излучения) и законов сохранения потоков энергии и импульса. Данный подход дозволяет получить самосогласованную связь предельного к. п. д. и тока пучка при помощи соотношения для предельной фазовой скорости электромагнитной волны, содержащего конкретный закон изменения параметров магнитного поля ондулятора к зависимость от скорости захваченных частиц.

Впервые исследована возможность распространения сильноточного пучка ЛСЭ в ондуляторе с плазменным заполнением. При определенных условиях такая среда быстро компенсирует заряд и ток пучка, удерживая заряженные частицы в его пределах.

Научна* и практическая ценность. Рассмотренный в диссертации однопроходный режим сильноточного ЛСЭ с быстрым ростом амплитуды электромагнитной вситы является прототипом реальной генераторной схемы ЛСЭ с предельной эффективностью излучения.

Выход системы в нелинейный режим насыщения характеризует предельные возможности устройства по усилению электромагнитного излучения. Предложенный в диссертации подход позволяет выявить резервные возможности действующих ЛСЭ по повышению к. п. д. электромагнитного излучения.

С помощью законов сохранения в потоковой форме в рассматриваемом методе самосогласованным образом учитывается уменьшение фазовой скорости электромагнитной волны излучения в процессе его усиления в ЛСЭ (полученное соотношение для к. п. д. зависит от предельного ее значения), а в нелинейных соотношениях для мощности и предельной эффективности учитывается изменение поперечной составляющей амплитуды электромагнитного поля и фазовая

динамика электронного пучка.

Оценочное соотношение для к. п. д. как функции тока пучка оказывается удобным для проведения оптимизации параметров пучка и ондулятора ЛСЭ по расчетным для данного устройства значениям предельной эффективности, а предложенный анализ коллективного усиления ЛСЭ с выходом в предельное состояние насыщения можно использовать для обсуждения возможности реализации такого режима в конкретных устройствах.

Используемый для оценки к. п. д. подход носит общий характер и может быть применен для описания коллективного режима ЛСЭ с пучками и магнитными ондуляторами любой конфигурации.

Апробация работы. Основные результаты диссертации были представлены на

Конференции по ускорителям заряженных частиц г. Дубна, 1994 г.

Международной конференции по ускорителям (США, Даллас, 1995 г. )

и отражены в шести научных работах, включая два препринта — препринт НИИЯФ МГУ и препринт ФИ РАН ии. Лебедева.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации составляет 105 страниц текста, включает 16 рисунков, 7 таблиц и список литературы из 99 наименований.

На защиту выносятся:

Аналитическое описание процесса коллективного усиления сильноточного ЛСЭ с выходом в предельный режим, когда максимально используются возможности системы по возбуждению электромагнитного возмущения.

Нелинейная модель динамики сильноточного пучка и электромагнитного излучения после насыщения пучково—волнового взаимодействия в системе.

Метод получения самосогласованных оценок предельной эффективности ЛСЭ на основе законов сохранения плотностей энергии и импульса и эволюционных соотношений.

Возможный способ получения высоких к. п. д. излучения в сильноточном ЛСЭ с ондулятором, заполненным газовой плазмой.

Содержание работы.

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации и рассматривается современная ситуация в области экспериментального изучения и практического применения ЛСЭ.

Формулируются основные задачи диссертации и кратко излагается ее содержание.

В первой главе обсуждается линейная стадия развития пучковой неустойчивости в ЛСЭ вплоть до выхода системы в состояние насыщения. Основные результаты получаются при помощи хорошо разработанной линейной теории усиления электромагнитных волн в пучковых системах и известного метола исследования устойчивости электродинамических систем с использованием дисперсионного соотношения.

Из уравнений Максвелла и соотношений классической электродинамики выводится волновое уравнение, связывающее потенциал излучения А,, частоту ш и волновой вектор к, усиливаемой электромагнитной волны. Приводится дисперсионное соотношение линейной теории и ограничение на величину тока распространяющегося в системе электронного пучка, когда влиянием его куло-новского поля на вынужденное излучение можно пренебречь.

Исследуется устойчивость системы по отношению к вносимому в ЛСЭ электромагнитному возмущению. Случай беспорогового развития неустойчивости реализуется при точном синхронизме частот затравочного сигнала и пон-деромоторной волны, и усиление входной волны индуцированным излучением электронов происходит при сколь угодно малом токе пучка. Если же частота подаваемой электромагнитной волны отличается от резонансного значения, определяемого условием синхронизма, то нарастание возмущения в ЛСЭ будет происходить тогда, когда величина тока пучка будет превышать некоторое

пороговое значение. Оно определяется начальными параметрами системы и величиной расстройки частоты:

Здесь & — расстройка частоты от резонансного значения, а — радиус цилиндрического пучка, k,i — волновое число входной световой волны, cfixo — поперечный компонент скорости электронов, /л = тс3/! — ток Альфвена.

С помощью дисперсионного уравнения натопится линейный инкремент усиления 1т к, электромагнитной волны, интенсивный рост которой ( ~ с1п к'') обуславливается коллективным взаимодействием узкого электронного пучка с излучением, и приводится соответствующее условие для тока пучка 1ь > 1ъс> где:

О'"

Тепловая неоднородность пучка ведет к быстрому выходу частиц из области формирования неустойчивости и поэтому, к стабилизации развития возмущения в системе . Требование, налагаемое на энергетический разброс электронного пучка, при котором в ЛСЭ может усиливаться затравочная волна имеет вид:

1 "Уо \1л \ха/ J

Выходное излучение в сильноточных ЛСЭ ханалируется вблизи электронною пучка , повторяя его профиль. Для случаев распространения в системе сильноточных пучков цилиндрической и трубчатой конфигураций находятся решения волнового уравнения для радиальной составляющей потенциала излучения А,. Кроме того, рассматриваются условия сильного каналирования излучения и получаются соответствующие требования для токов

узкого дилвядричесхого пучка.

Т > А

4 27 -^(М4

и трубчатого пучка

1ь>

1а

0.01 • ть • (ко а)'

Здесь ко — 2т/А0, (Л0 — период ондулятора).

Рассматриваются возможные пути выхода системы в нелинейное состояние насыщения: после захвата замедленных электронов пучка псндеромоторкой волной и вследствие "нелинейною сдвига частоты". Показывается, что стабилизация возмущения в системе из-за "нелинейного сдвига частоты" происходит при очень больших токах пучка (несколько десятков килоампер):

Поэтому предполагается, что механизм нелинейного насыщения взаимодействия в рассматриваемых коллективных ЛСЭ, токи которых не превосходят нескольких кА, связан исключительно с захватом электронного пучка пондеромоторной волной.

Определяются продольные размеры систем, работающих в предельном режиме усиления, нелинейное насыщение взаимодействия в которых обуславливается захватом частиц. Расстояние, которое преодолевают частицы, замедляясь и излучая, до "момента" захвата пондеромоторной волной обратно пропорционально линейному инкременту усиления. Протяженность ондулятора ЛСЭ в предельном режиме оценивается с помощью следующего соотношения:

В Гладе 2 исследуется развитие нелинейных процессов в ЛСЭ после захвата частиц и насыщения пучковой неустойчивости. Захват частиц характеризует предельные возможности ЛСЭ по усилению электромагнитного излуче-

ння, так как, несмотря на осцилляции, средняя по периоду нелинейных колебаний величина, амплитуды электромагнитной волны и ее мощности не изменяется. При помощи законов сохранения потоков плотностей энергии и импульса в системе и на основании решений волнового уравнения для вектор-потенциала электромагнитного поля и уравнения движения захваченного пучка получаются нелинейные соотношения для мощности и к. п. д. выходного излучения в Л СО. Анализ эволюции амплитуды электромагнитной волны и мощности излучения после захвата и насыщения в системе приводит к самосогласованной нелинейной зависимости характеристик выходного излучения и параметров установки ЛСЭ.

Исходя из общих законов сохранения энергии и импульса, получается соотношение для к. п. д. излучения без конкретизации динамики пучка и электромагнитной волны. Уравнения баланса энергии и импульса записываются в потоковой форме в предположении того, что процесс возбуждения электромагнитного излучения в ЛСЭ имеет установившийся характер: в точке г = 0 в рабочую область непрерывно инжектируется пучок электронов, в точке г = г' , соответствующей "моменту" захвата пучка пондеромоторлой волной, из выделенного объема вытекают потоки частиц и электромагнитного излучения. В направлении оси г законы сохранения для потоков энергии и импульса Оь^ частиц (индекс п Ьп) и излучения (индекс "з") имеют простой вид:

П6|,=о = П,+П6|,=,. С?ь |,=0 = <5, +

Влияние поля затравочной волны на входе в ондулятор н статических полем пренебрежимо мало и, поэтому, не учитывается. С помощью уравнений баланса выводится соотношение для предельной эффективности излучения ЛСЭ. Оно содержит зависимость от скорости электронов на входе в ондулятор , а также потоков энергии П, и импульса в, электромагнитного излучения при насыщении и скорости захваченных электронов с0,:

7о А. - 0.

п = -

70-1

Б случае радиально-однорсдной системы привадится соотношение для предельной эффективности в предположении того, что на нелинейном этапе электромагнитная волна остается монохроматической. Это выражение содержит зависимость только от скоростей: средней скорости захваченных частиц, фазовой скорости электромагнитной волны и начальной скорости пучка:

и> 21, • - е.) 71 1ь-1'0-А)3 + 2А-(1-А)

Из уравнения видно, что к. п. д. излучения тем выше, чем больше замедляется пучок в процессе усиления до захвата и стабилизации неустойчивости в системе.

Исследуется нелинейная эволюция величин, характеризующих динамику электромагнитного излучения и состояние пучка после захвата в ЛСХЭ. С помощью уравнения движения электронов в поле пондеромоторного потенциала V и волнового уравнения.

где 7» = (1 _ 0\ — 01Г1'7, записываются общие соотношения, связывающие

_ -г

нелинейную амплитуду электромагнитной волны, плотность тока излучения ],, фазовую скорость волны и коэффициент группировки пучка. Предполагается., что изменение этих величин происходит по осцилляторному закону. Изучение нелинейной динамики частиц пучка и электромагнитной волны необходимо для получения предельных величин мощности излучения и эффективности ЛСЭ, а также оптимизации его параметров.

Для случая ЛСЭ с трубчатым пучком получаются конкретные выражения для нелинейной амплитуды и ее предельной величины. Процесс модуляции плотности пучка анализируется при помощи представления простых волн. В

случае бесконечно узкого сгустка, расположенного и центре ямы пондероыотор-ного потенциала, проводится оценка коэффициента группировки захваченного пучка г*.

На основе полученных результатов для JICO с полубескончным ондулятором рассматривается процесс нелинейных осцилляции потока мощности электромагнитного излучения. Нелинейный анализ JICO с протяженным ондулятором и записанные соотношения позволяют вычислить предельные характеристики устройства.

В Главе 3 получаются соотношения для оценки эффективности JICO и обсуждаются возможные способы увеличения к. п. д. и оптимальный режим усиления этого устройства.

При помощи записанных в Главе 2 соотношений для к. п. д. устанавливается нелинейная зависимость между параметрами ЛСЭ и его излучения. Вместе с выражением для предельных величин она позволяет оценить мощность электромагнитного излучения и предельный к. п. д. Как показывают оценки, для продольно однородной системы с трубчатым пучком величина эффективности пропорциональна току пучка как ~ :

Рассматриваются известные способы повышения к. п. д. излучения ЛСЭ и записываются соответствующие для него выражения. Самосогласованная связь между к. п. д. и током пучка устанавливается при помощи соотношения для фазовой скорости электромагнитной волны и по закону изменения параметров магнитного ондулятора. Показывается, что эффективность ЛСЭ с переменными параметрами может быть выше в несколько раз по сравнению с к. п. д. излучения ЛСЭ обычной конфигурации. К примеру в системе с начальной расстройкой частоты от резонансного значения (Д > 0 ) практическое увеличение эффективности составляет значение порядка ТдД:

щ ть-1 I 1л-А-Д/ •

где Л = 8\/5- а.к,т$.

Анализируется оптимальный режим усиления различных действующих и планируемых установок ЛСЭ, параметры которых приведены во Введении. Обсуждение резервных возможностей этих устройств базируется на теоретических результатах и выводах, изложенных в данной работе. В частности, наиболее оптимальным для усиления предполагается коллективный режим ЛСЭ с выходом на насыщение. Реализация такого режима усиления возможна при использовании в системе сильноточных пучков (сотни А и несколько кА ) либо в ЛСЭ с пучками умеренных токов и протяженными ондуляторами.

Кулоновское расталкивание электронов сильноточного пучка приводит к снижению его качества и торможению в собственном потенциальном поле, что значительно ухудшает работу ЛСЭ и уменьшает мощность выходного излучения. Рассматривается один из способов по реализации условий для транспортировки в ЛСЭ плотных пучков: заполнение рабочей области лазера плазмой или нейтральным газом.

Помимо собственно плазмы в коротковолновом ЛСЭ необходимо учитывать диэлектрические свойства нейтральной ее компоненты, особенно проявляющиеся в ИК и оптическом свете. Однако реакция разреженной нейтральной среды на падаюпке лазерное излучение мало сказывается на распространение электромагнитной волны в системе. Соответствующий критерий для плотности квазинейтрального вещества получается из следующего условия для его ленгмюровсксй частоты: < |Г • , где Г — ширина возбужденного уровня.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы работы.

Основные результаты диссертации.

1. Рассмотрены общие положения линейной теории сильноточного генератора

в коллективном режиме. Показано, что в ЛСЭ при точном синхронизме частот входного сигнала и собственных колебаний системы (лоидеромоторной волны) нарастание вносимого возмущения происходит при сколь угсщно малом токе пучка. При расстройге частоты подаваемой волиы от резонансного значения усиление излучения происходит в том случае, когда ток электронного пучка превышает пороговое значение, определяемое величиной расстройки и начальными параметрами устройства ЛСЭ.

2. С помощью найденного из дисперсионного соотношения линейного инкремента усиления получено условие для тока пучка, выше которого индуцированные процессы, протекающие в ЛСЭ, обуславливаются коллективным взаимодействием группирующегося пучка с излучением.

3. Показано, что при специальном выборе параметров требование на энергетическую однородность пучка в коллективном ЛСЭ можно сделать не более жесткими, чем в так называемом одиочастичмом ЛСЭ без группировки частиц.

4. Решения волнового уравнения для вектор-потенциала электромагнитной волны указывают на локализацию излучения вблизи плотного электронного пучка. Проанализировано влияние поперечной конфигурации пучка на волно-всдные его свойства (кгшалирование излучения). Для случаев распространения в ЛСЭ пучков цилиндрической и трубчатой конфигураций найдены выражения для токов, при которых в системе возможно сильное каналирование выходного светового потока.

5. Проанализированы различные типы нелинейного насыщения взаимодействия электронного пучка и излучения в сильноточных ЛСЭ. Показано, что стабилизация возмущения на установках с токами, не превышающими нескольких кА, связана с захватом замедленных частиц лоидеромоторной волной. Лишь при токах, больших нескольких десятков кялоампер, насыщение в ЛСЭ происходит из-за нелинейного сдвига частоты и расстройки от резонанса.

О. С помощью законов сохранения плотности потоков энергии и импульса и решений эволюционных уравнений получено соотношение для эффективности ЛСЭ. Анализ нелинейной динамики амплитуды волны излучения и элех-

тронного пучка показал, что мощность выходного излучения после насыщения пучково-волнового взаимодействия остается на уровне, соответствующем моменту захвата электронного пучка. Поэтому захват частиц характеризует предельные возможности устройства по усилению электромагнитных волн. Так, для системы с пучком оптимальной трубчатой конфигурации самосогласованная оценка для к. п. д. с учетом изменений фазовой скорости волны излучения и продольной скорости частиц пучка да£Т зависимость эффективности от тока

2/5

как 1Ь . Высоких к. п. д. излучения следует ожидать только для сильноточных устройств.

7. С помощью развитого метода проанализированы физические возможности для реализации высокоэффективного режима в ЛСЭ с варьируемыми параметрами. Показано, что к. п. д. излучения сильноточных устройств может достигать более десяти процентов в И К области электромагнитного спектра. Практическое увеличение эффективности, как показывают оценки, зависит от соответствующего изменения варьируемого параметра (величины расстройки или периода ондулятора). Полученные соотношения позволяют проводить оптимизацию системы ЛСЭ по рассчитанным значениям для эффективности излучения.

8. Проделанный анализ оптимального усиления коллективного ЛСЭ в условиях каналирсвания излучения с последующим выходом в предельное состояние использовался для обсуждения реализации такого режима в конкретных устройствах. В зависимости от параметров системы коллективное усиление с выходом на насыщение возможно в ЛСЭ с умеренными токами и протяженным ондулятором (несколько метров) либо в ЛСЭ с токами порядка несколько кило-амлер и ондуляторами, длиной порядка одного метра. Численные результаты, полученные для действующих и планируемых установок ЛСЭ, приведены в виде таблиц.

9. Рассмотрена возможность транспортировки сильноточных пучков в ЛСЭ с ондулятором, заполненным газовой плазмой. Показано, что низкочастотные колебания нейтральной компоненты плазмы (ыр ~ 10п сек-1) не влияют

на процесс усиления высокочастотного излучения в широком диапазоне электромагнитного спектра (ш ~ 1015 -i- 10ls сек-1).

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Иваненков Г. В. Новикова Т. А. . Образование плотной плазмы при быстром электрическом взрыве металла. // Препринт ФИ РАН, No 51, 1992.

2. Гришин В. К. , Новикова Т. А. . Эффект каналирования и предельный к. п. д. генерации электромагнитного излучения в лазере на свободных электронах.// Препринт НИИЯФ МГУ - 19/311, 1993.

3. Гришин В. К. , Новикова Т. А. . Лазер на свободных электронах в режиме насыщения. Предельный к. п. д. прибора. // Вести. Моск. ун-та. сер. 3, Физика. Астрономия. 1994, Т. 35, No 5.

4. Гришин В. К. , Новикова Т. А. . Сильноточный лазер на свободных электронах с варьируемыми параметрами. Оптимизация устройства. // Вестн. Моск. ун-та. сер. 3, Физика Астрономия. 1995, Т. 35, No 1.

5. Иваненков Г. В. , Мингалеев А. Р. , Новикова Т. А. , Пикуз С. А. , Романова В. М. , Шелковенко Т. А. Влияние состояния поверхности металлов на электрический взрыв тонких проволочек. // ЖТФ, 1995, Т. 65, No 4. с. 40-45.

6. Grishin V. К. , Ishkhanov В. S. , Novikova Т. А. , Shvedunov V. I. . Free Electron Laser - FEL - Study in Institute of Nuclear Physics at MSU. // Bulletin of the American Physical Society. Program of the Conference on the 1995 Particale Accelerator Conference and International Conference on High - Energy Accelerators. May 1995, Volum 40, No 3, p. 1234.