Введение к работе
Актуальность темы. Исследования по излучению электромагнитных волн заряженными частицами, начиная с пионерских работ Герца и Лармора, постоянно занимают одно из центральных мест в электродинамике. Они были, остаются и, несомненно, останутся в фокусе первоочередных интересов теоретиков и экспериментаторов, развиваясь как вширь, так и вглубь - обогащаясь по тематике, открывая все новые и новые явления, давая одновременно начало новым исследованиям. Причиной неослабевающего внимания к вопросам излучения является богатый практический выход, разнохарактерные результаты, получаемые в итоге этих исследований и в конечном итоге применяемые в различных областях науки и техники.
В настоящее время к числу наиболее перспективных направлений относятся исследования по переходному, дифракционному, синхротронному излучениям, излучению при каналировании и т.д.
В представленной диссертации из перечисленных рассматриваются задачи по дифракционному, переходному излучениям, ряд задач, тесно связанных с теорией излучения заряда и системы зарядов, а также влияние периодических структур на некоторые конкретные электродинамические процессы (тормозное излучение и образование пар). Рассмотрение такого рода задач, помимо теоретического, представляет и практический интерес, так как они могут быть применены для генерации электромагнитных волн в различных диапазонах, для определения параметров заряженных частиц (энергия, направление полета). Кроме того, меняя параметры периодических структур, можно управлять характеристиками излучения, возникающего на этих структурах.
Исходя из вышеизложенного, можно утверждать, что вопросы, затронутые в диссертации, являются актуальными как с теоретической, так и практической точек зрения.
Цель работы.
а) разработка и математическое обоснование приближенного метода решения задач дифракционного излучения в случае пролета заряда через отверстие
произвольной формы, иллюстрация применения полученных формул к конкретным, не поддающимся точному решению задачам [6,7,10,22];
б) решение задачи об излучении движущегося осциллятора и
последовательности сгустков в периодически неоднородной среде, а также
нахождение спектра излучения в общем случае периодического во времени движения
в периодически неоднородной среде [2-4];
в) получение формулы интенсивности и исследование поляризационных
свойств переходного излучения при наклонном падении на пластинку [8];
г) получение общей формулы интенсивности излучения системы заряженных
частиц, уяснение деталей возникновения силы реакции излучения [11,15,18,21];
д) исследование влияния акустического воздействия на процессы когерентного
тормозного излучения сгустков и образования элекгронно-позитронной пары,
выяснение возможности управления этими процессами [12-14,16,17,20].
Научная новизна и практическая ценность.
а) Задачи по дифракционному излучению поддаются точному решению весьма
редко, и поэтому важно иметь приближенную, но физически наглядную и
математически простую формулу, дающую возможность решать новые, не
поддающиеся точному решению задачи. В диссертационной работе такая формула
получена, обобщена на случай наклонного пролета заряда и указано на возможность
практической проверки и применения некоторых полученных результатов (например,
наличие зон Френеля в дифракционном излучении).
б) Переходное излучение - типичный пример излучения заряда на оптической
неоднородности. Получена общая формула для переходного излучения в пластинке в
случае косого влета заряда.
в) Впервые получена общая формула для излучения системы зарядов,
совершающих движение по произвольному закону. Этот результат позволит учесть
относительные движения частиц сгустка и их влияние на когерентность излучения.
г) Показано, что реакция излучения обусловлена как обменом импульсом
между зарядом и полем излучения, так и между зарядом и полем, сопровождающим
заряд.
д) Рассчитано когерентное излучение электронного сгустка при пролете вдоль
границы раздела двух сред в случаях, когда граница - неподвижная периодическая
поверхность и когда она - бегущая акустическая волна. Показано, что когерентность возможна в случае, когда длина излученной волны много больше характерного размера неоднородности распределения заряда в сгустке вдоль направления движения, но меньше длины сгустка.
е) Вычислено сечение образования пары электрон-позитрон в периодической среде в присутствии гиперзвука и показана возможность управления величиной сечения и экспериментального осуществления этого управления.
Апробация работы. Полученные результаты докладывались на
международном симпозиуме по переходному излучению частиц высоких энергий, Ереван, 1977;
III интернациональном симпозиуме «RREPS-97», Томск, 1997.
IX международной конференции «Методы симметрии в физике», Ереван, 2001;
республиканских конференциях «Лазерная физика», Аштарак, 2002, 2003; докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры теоретической физики ЕГУ, Физического института им.Лебедева (Москва), Московского инженерно-физического института.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 26 работ, из которых в диссертацию вошло 22. Полный список научных работ автора включает 43 наименования.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Объем работы - 108 страницы и 5 рисунков. Список литературы состоит из 81 наименований.
