自由电子束与相向传播的两束激光作用的经典理论计算ClassicalInterpretationoftheInteractionbetweenanElectronBeamandTwoCounter-propagatingLaserBeams司徒树平张征文李毓增中山大学理工学院2007年8月延边2021/9/121OutlineIntroductionLabPrototypeMotionEquationCalculationandInterpretationSummary2021/9/122IntroductionMuchadvancedresearchhasbeenconductedrecentlyontheinteractionbetweenelectronandcoherentradiations(Kapitza-Diraceffect,free-electronlaser,….)Electroninteractingwithtwocounter-propagatingcoherentradiationsisthecommonmodelNonrelativisticelectroninteractingwithcoherentwaveisgovernedbyLorentzforceequationOneofthevaluableproblemistounlocktheenergychangeoftheelectron2021/9/123LabPrototypeConceptualdiagramfortheExperimentofinteractionbetweenelectronsandtwoCounter-propagatingLaserBeams2021/9/124Relevantexperiment2021/9/1252021/9/126Collectorcurrentsignalvsinitialelectronenergy2021/9/127MotionEquationLaser:ElectricForceandLorentzForce:2021/9/128MotionEquationWhereLet:2021/9/129CalculationandInterpretationSolvinganonlineardifferentialequationRunge-KuttaarithmeticAdomianpolynomialWhere:2021/9/1210CalculationandInterpretationPhaseCurveAcceleratingDecelerating2021/9/1211CalculationandInterpretationFinalEnergyDistributionAcceleratingDecelerating2021/9/1212Finalelectronenergydistributionfordifferentinitialenergy(deceleration)2021/9/1213CalculationandInterpretationQualitativeAnalysisAcceleratingDecelerating2021/9/12142021/9/1215SummaryTheapplicationofaxialelectricfieldcausestothetrappingoftheelectron.Thetheoreticalcalculationsarefoundtobeconsistentwithexperimentalmeasurements.Themechanismreliesonnonlinearinteractionwhichcausesthephasebunchingthatduetothebreakingofuniformdistributionofelectronenergy.Classicalelectrodynamicscanwellexplainedtheinteractionoffree-electronwithcoherentradiations.2021/9/1216Thankyou!2021/9/1217
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