Использование импульсов микроволнового сверхизлучения для высокоградиентного ускорения электронов в цилиндрическом волноводе с диэлектрической вставкой

Теоретически исследовано ускорение электронов субнаносекундным 38 GHz-импульсом сверхизлучения с пиковой мощностью 3 GW в цилиндрическом волноводе с трубчатой диэлектрической вставкой. Показано, что прирост энергии и ускоряющий градиент зависят от величины диэлектрической проницаемости вставки. При этом прирост энергии уменьшается, а градиент увеличивается с увеличением диэлектрической проницаемости. Для электрона с начальной энергией 300 keV максимальный ускоряющий градиент достигает 120 MV/m при приросте энергии 7.2 MeV в волноводе с полистироловой вставкой ($\varepsilon$ = 2.53) и 220 MV/m при приросте энергии 4.5 MeV в волноводе с кварцевой вставкой ($\varepsilon$ = 3.81).