Դեկտեմբեր 12, 2020

Կիլվատերային դաշտերի Չերենկովի ճառագայթում

Տերահերցային տիրույթում ժամանակակից մասնիկների ճառագայթման աղբյուրների մշակումն արագացուցչային և փնջերի ֆիզիկայի բնագավառում հայ-գերմանական գիտական համագործակցության խոստումնալից ուղղություններից մեկն է: Դիէլեկտրիկով պատված կառուցվածքների վրա հիմնված կոհերենտ ճառագայթման աղբյուրի ուսումնասիրության արդյունքները հրատարակվել են Journal of Synchrotron Radiation ամսագրում (K. Floettmann et al,  “Superradiant Cherenkov–wakefield radiation as THz source for FEL facilities”, J. Synchrotron Rad. (2021). 28, p.1-10).

Կիլվատերային դաշտերի Չերենկովի ճառագայթումը տերահերցային աղբյուրի գրավիչ տարբերակ է, մասնավորապես մինչև մի քանի տերահերց ցածր հաճախային տիրույթի համար: Ճառագայթման նմանատիպ սարքը կարող էր ռենտգենյան ազատ էլեկտրոնային լազերների համար ծառայել նաև որպես կոմպակտ տերահերցային աղբյուր՝ կիրառվելով մղում-գրանցում փորձերի ընթացքում: Ռենտգենյան ազատ էլեկտրոնային լազերները կարճ ռենտգենյան ազդակների ամենապայծառ, կարգավորվող աղբյուրներն են, որոնք հասանելի են տարրական գիտական հետազոտությունների համար: Ազատ էլեկտրոնային լազերների ամբողջական ներուժը բացահայտելու նպատակով, այնուամենայնիվ, պարտադիր է համալրել ռենտգենյան աղբյուրները համապատասխան մղման աղբյուրներով՝ մղում-գրանցում տեսակի փորձեր իրականացնելու նպատակով: Սուբտերահերցայինից մինչև տերահերցային տիրույթում (մի քանի Մէվ ֆոտոնային էներգիա)  էլեկտրամագնիսական ճառագայթմամբ՝ նյութի ոչ գծային գրգռումը թույլ է տալիս վերատեղակայել էներգիան նյութի հատուկ ցածր հաճախությամբ մոդաների մեջ՝ այսպիսով թույլ տալով կառավարել ազատության տարբեր աստիճանների թողած ազդեցությունը նյութի հատկությունների վրա: Ռենտգենյան ազատ էլեկտրոնային լազերների սարքավորումների վրա մղում-գրանցում տեսակի փորձերի համար նախատեսված համապատասխան տերահերցային աղբյուրների որոնումն այսպիսով զարգացման կարևորագույն նպատակներից է:

Այս հոդվածի շրջանակներում հեղինակները դիտարկում են գերճառագայթային տերահերցային ճառագայթումը, որը գեներացվում է, երբ էլեկտրոններն անցնում են վակուումային խողովակների միջով, որոնց ներքին շերտը պատված է դիէլեկտրիկ նյութով: Նման ճառագայթումը հայտնի է որպես Չերենկովի ճառագայթում: Ճառագայթման հատկությունների մասին քննարկումների հիման վրա դուրս են բերվել և թվային արդյունքների հետ համեմատության մեջ են դրվել մի շարք կառուցվածքային պարամետրերի ճառագայթված էներգիայի, ուժգնության և ազդակի երկարության գնահատման համար անհրաժեշտ հարաբերություններ: Այս արդյունքները նոր սերնդի տերահերցային կոհերենտ ճառագայթման աղբյուրներում դիէլեկտրիկով պատված կառուցվածքների կիրառման նոր հորիզոններ են բացում: