毫米波段自由电子激光特性的研究

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第一章 绪论

§1.1自由电子激光发展简介

§1.2毫米波段自由电子激光国内外发展动态

第二章椭圆波导中的电磁场

§2.1椭圆波导中场的形式

§2.2马丢函数(Mathieu Function)

§2.2.1马丢函数的表达式

§2.3小结

第三章椭圆波导FEM放大器三维非线性研究

§3.1椭圆波导FEM放大器三维自洽非线性方程组

§3.1.1物理模型及有源的波动方程

§3.1.2摇摆磁场

§3.1.3电子运动方程

§3.2数值模拟程序

§3.2.1数值模拟的微分方程组

§3.2.2初始条件

§3.2.3程序设计流程图

§3.3数值模拟结果

§3.3.2电子注能量在互作用区的分布

§3.3.3电子注在横截面上的分布

§3.3.4考虑空间电荷波

§3.3.5电子注发射度对饱和效率的影响

§3.3.6摇摆器磁场幅值渐变参数的影响

§3.3.7波导椭圆度对FEM性能影响

§3.4小结

第四章椭圆开槽波导FEM放大器

§4.1椭圆开槽波导

§4.1.1基本方程

§4.1.2数值计算

§4.2椭圆开槽波导FEM放大器三维自洽非线性方程组

§4.2.1基本理论及有源波动方程

§4.2.2电子的运动方程

§4.3数值分析

§4.4小结

第五章加载等离子体自由电子激光的线性分析

§5.1物理模型

§5.2基本方程

§5.2.1电子注的扰动速度及扰动电荷密度

§5.2.2背景等离子体的扰动速度及扰动电荷密度

§5.3等离子体自由电子激光的色散方程

§5.3.1加载等离子体的临界密度

§5.3.2激光的增长率

§5.4小结

第六章球面开放谐振腔S-P FEM粒子模拟及实验研究

§6.1基本原理

§6.2球面开放谐振腔S-P FEM粒子模拟

§6.2.1 MAGIC程序简介

§6.2.2粒子模拟结果

§6.3冷测实验

§6.3.1扫频测试

§6.3.2谐振腔中场分布的测试

§6.4小结

第七章总结

参考文献

附录1马丢函数用贝塞尔函数的级数和贝塞尔函数乘积的级数表示形式

致谢

作者在攻读博士学位期间发表的学术论文