О влиянии углового разброса пучка на усиление лазера на свободных электронах

Рассмотрена зависимость коэффициента усиления в лазере на свободных электронах (ЛСЭ) от угла пересечения электронного пучка и усиливаемой электромагнитной волны. Показано, что для получения максимального усиления с ростом угла пересечения следует увеличивать превышение энергии частиц над энергией синхронной частицы. Проанализировано влияние углового разброса пучка на коэффициент усиления. Угловой разброс приводит к асимметричному уширению спектральной линии спонтанного излучения в направлении распространения усиливаемой волны. Численно исследовано влияние этого обстоятельства на работу ЛСЭ в режиме усиления. Указано, что для сохранения достаточно высокого коэффициента усиления следует подстраивать либо длину волны излучения, либо энергию пучка. Отмечено, что введение энергетического разброса приводит к ослаблению зависимости коэффициента усиления от углового разброса.