ЦИЭС - xcels

146
электромагнитным полем. Квантово-электродинамические эффекты становятся
существенными при χ >> 1 или ϒ >> 1. Если χ >> 1то ω >> ε , и квантовая отдача
электрона, связанная с испусканием фотона, становится значительной.
Инварианты могут быть представлены в виде
χ 10 −6
−6
2
≈ γ и ϒ ≈ 10 ( ω/
mc ) для
параметров
19
n ≈ см 3
0
10
− и r = 15 мкм. Как следует из полученных выражений,
инварианты становятся близки к единице при энергиях частиц около 500 ГэВ. При
плотности плазмы
20
n = см −3
0
10
пороговое значение энергии электрона, выше
которой излучение фотона носит квантовой характер, близко к 50 ГэВ. На
Рис. 4.16 показаны различные режимы динамики электрона в плазменной полости
с учетом силы реакции излучения в плоскости параметров γ
0
(начальная энергия
электрона) – r 0
(начальное отклонение).
Рис. 4.16. Различные режимы динамики электрона в плазменной полости с учетом
силы реакции излучения в плоскости параметров γ (начальная энергия электрона)
– r
0
(расстояние от электрона до оси полости в начальный момент). Прямая 1
соответствует границе, где ускоряющая сила равна силы радиационного трения.
Прямая 2 соответствует границе, на которой время пролета через полость равна
периоду бетатронных колебаний. Прямая 3 соответствует границе, отделяющей
квантовую область излучения от классической
Проанализируем одноступенчатую схему для параметров ЦИЭС. В
экспериментах [92-93] яркость рентгеновского бетатронного излучения достигала
10 22 ÷10 23 фотонов за 1 с на 1 мм 2 мрад 2 в 0.1% полосу частот. При этом спектр
излучения достигал 7 МэВ при энергии ускоренных электронов 700 МэВ для энергии
лазерного импульса 2÷ 5 Дж. Такая яркость сравнима с яркостью синхротронных
источников 3-го поколения при значительно меньших размерах. Полагая плотность
плазмы неизменной 2÷ 8 10 18 см -3 и рассматривая ту же длительность лазерного
импульса ~30 фс [92], с помощью формул (3.1.1)–(3.1.9) и теории подобия для
сильно-нелинейного режима [12] можно пересчитать параметры полученного в